2017年4月28日
微小晶体扭曲、对齐和相互猛烈的撞击,像两个磁铁被拉向对方,因为一个完全不同的力量。第一次,研究人员测量了力量,一起把这些晶体和可视化如何旋转和对齐。
小,磨片的一个叫金红石钛氧化物矿物——左上角,右下角,面对面站在一个高分辨率显微镜增强的能力来衡量的力量称为范德华力。信贷鑫Zhang et al
被称为范德华力,吸引力提供了深入了解晶体自组装。这被认为是一个活动,发生在一个广泛的情况下,从骨头到壳岩石。
这是挑衅,从这些类型的测量可以建立三维装配模型,粒子相互粘附在选择方式像乐高积木一样。yabo214晶体是最在自然界中无处不在,这将有助于我们工作利用这些力量,当我们设计新材料。亚博网站下载
美国能源部的化学家凯文·罗索太平洋西北国家实验室。
融合力
晶体发展支撑结构在各种各样的合成和天然材料。亚博网站下载有可能更大的晶体从较小的建立。晶体一般是立方体形状的有几个不同的方面,其中一些根本不匹配确实和其他人相互匹配好。晶体可以无缝地融合,越来越多越来越大,当匹配边是正确的。
此时出现的问题集中在使晶体接近融合首先,他们实际上self-align。尽管许多部队已经暗示了很长一段时间,工具,将有助于缩小正确的尚未被发现。
EMSL罗索和团队在太平洋西北国家实验室,环境分子科学实验室,美国能源部科学办公室用户设施用电,和匹兹堡大学的最近开发亚博老虎机网登录出一种新方法,通过融合环境透射电子显微镜(ETEM)和纳米晶体力探针,允许科学家观察晶体在栩栩如生的交互情况。太平洋西北国家实验室博士后化学家鑫张和EMSL用户杨,他从匹兹堡大学的博士生,分析了氧化钛晶体在EMSL夫妇通过使用资源。
他们的实验可以被理解为,想象两个磁铁被带离。这些磁铁将跳在一起时非常接近,吸引力克服了用努力来保持他们远离对方。这是由太平洋西北国家实验室团队的规模要小的多,力量不是磁性。
一个小跳
团队必须使用非常小的晶体,不会压倒弱者部队他们希望看到的。研究人员在氧化钛晶体一百,比人类头发细一千倍(基于头发)的乐器,措施的力量。晶体被朝着对方,扭曲在它们之间不同的角度,直到两个晶体了一起。
研究人员还把晶体分开,然后测量力的大小用来执行这项任务。这些测量,研究人员能够详细描述力。可用不同的部队,工作对象的大小,和额外的分析研究人员得出结论,范德华力的在工作中造成自动对准。
拉开氧化钛的表面
研究者慢慢撕开细碎的氧化钛矿物金红石,比人类头发长一千倍。红点顶部显示的起始点。推倒的下半部分,上半部分保持连接于范德华力——直到,即拉变得太大了。
和一个转折
研究人员还想把脸一个名字,在某个意义上说,理论预测的范德瓦尔斯力在1970年代。这个理论,科学家可以计算晶体之间的转矩被扭曲的相对(想象扭曲法式面包为了把一块面包)基于夹角。
研究者还测量了力现有两个晶体举行一个常数之间的距离分开但扭曲互相相反的方向。玛丽亚Sushko,合著者和计算物理学家,比较了数据预测理论,证明了理论。
这是第一个测量和证明力取决于晶体旋转相对于彼此,我们所说的旋转的依赖。如果他们是旋转的依赖,这意味着这个力将有助于调整自由晶体一起撞在液体环境中,例如,增加的速度成功的坚持。
罗索
此外,建立连接强调一个事实,即它将更容易确定这样的引力晶体由不同的材料,如碳酸钙在贝壳。亚博网站下载通过插入数字方程而不是重新做所有的实验中,科学家将能够确定这些力量。
美国能源部科学办公室和太平洋西北国家实验室实验室指导研究和发展项目支持亚博老虎机网登录这项工作。实验工作是EMSL,少数美国能源部科学办公室用户设施配备科学经验和技术进行研究。亚博老虎机网登录