Электронные микроскопы были первыми измерениями наноразмерных химии в действии Предоставлено Аргоннской национальной лаборатории Подводные камеры учёных получили поддержку этим летом из электронной микроскопии Центра по департамента США Аргоннской национальной лаборатории энергетики. Наряду с коллегами из Университета Манчестера, исследователи захватили первый в мире в режиме реального времени изображения и одновременное химический анализ наноструктур в то время как "подводная", или в растворе. "Эта техника позволит химики и ученые материалы для изучения никогда ранее измеренные этапы наноразмерных химических процессов в материалах, "сказал Аргонн материалы ученый Нестор Zaluzec, один из авторов этой газеты. Понимание того, как материалы растут в наноуровне помогает ученым адаптировать их для всего от батарей для солнечных микроскопов cells.Electron являются ценные инструмент в арсенале ученого, потому что они могут видеть далеко более мелкие структуры, чем обычные света или рентгеновских микроскопов. Они используют электроны, которые в сотни раз меньшие, чем длина волны света, чтобы сопоставить ландшафту весь путь до молекул и даже атомов. "Мы принимали изображения на атомном и наноуровне в течение многих десятилетий, но это обычно делается с образец в вакууме ", сказал Zaluzec. Когда вы ищете атомов и молекул, каких-либо дополнительных молекул, даже те, в воздухе, может омрачить picture.But наиболее интересные объекты или процессы на Земле вообще не встречаются в вакууме, поэтому ученые также отстранение от начало, чтобы получить анализ и изображения материалов в то время как они находятся в более естественном environments.Over последнее десятилетие, развитие позволили ученым получать изображения материалов в растворе, но получение химического анализа, в то же время оставался недоступным. Представьте себе, как полезно было бы для тренеров, чтобы иметь возможность смотреть шаг бейсболист с одновременным рентгеновской и видения МРТ, чтобы посмотреть, как их мышцы и кости деформируются под напряжением, или для повара, чтобы иметь возможность наблюдать, как яичные белки взаимодействуют с разрыхлителем в торте, как он печет в духовке. "то, что нам нужно сегодня, чтобы иметь возможность в полной мере допросить материал, а не только увидеть, как он выглядит, но и измерить свои электронные и химические состояния и даже физические свойства, все в режиме реального времени и при самом высоком разрешении, все в природных условиях ", сказал Zaluzec. "Все это помогает нам понять, почему материалы ведут себя так, как они, andultimately, для улучшения их свойств." Zaluzec и его сотрудники переработали постановку просвечивающего электронного микроскопа, так что специализированные детекторы могут принять более четкое взгляд на образце. С этой инновации, команда, наконец, смог получить изображения, а также одновременного химического карты, где различные элементы расположены в образце. Это позволяет ученым наблюдать, как наноструктуры расти и меняться со временем в процессе химической reactions.The команде сейчас работает с производителем Protochips Inc. сделать эту возможность доступной для научного community.Argonne ученого Дин Миллер уже глядя вперед, чтобы включить эту возможность в следующая задача: быть в состоянии проводить измерения с помощью электрического напряжения на образце в жидкостях. Это повторяет условия, при которых, например, следующее поколение батарей будет работать. "Инженерные новые материалы для решения сегодняшних проблем общества является сложным и требовательным повестки дня", сказал Zaluzec. "Часть нашей работы в Argonne электронной микроскопии Центра является предвидеть следующую волну научных вопросов и проблем и выяснить способы, чтобы изучить их. Для решения этой задачи мы разрабатываем научных инструментов для решения обеих сегодняшние и завтрашние вызовы в диапазоне области ".