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    Gli scienziati rivelano la cristallizzazione dinamica dell'argento mediante SEM . in situ

    La fluttuazione radicale porta alla cristallizzazione dinamica dell'argento in un microscopio elettronico a scansione in situ. Attestazione:HAN Yongsheng

    Diversi materiali strutturati hanno proprietà e applicazioni diverse. Rivelare il meccanismo di formazione delle strutture materiali può aiutare a sviluppare percorsi per la sintesi razionale. Però, come crescono le strutture dei materiali e come manipolare la loro crescita rimane poco chiaro.

    Un gruppo di ricerca guidato dal prof. Han Yongsheng dell'Istituto di ingegneria dei processi (IPE) dell'Accademia cinese delle scienze ha utilizzato un microscopio elettronico a scansione in situ per rivelare la cristallizzazione dinamica dell'argento.

    Il loro studio, pubblicato in Ricerca , mostrò la formazione dei materiali e scoprì le "mani segrete" mettendo ogni atomo nella sua posizione.

    Ispirato al concetto di mesoscienza, i ricercatori hanno avviato una linea di ricerca per controllare la formazione delle strutture dei materiali tramite la diffusione e la reazione di sostanze chimiche.

    A diverse condizioni di diffusione e reazione, la distribuzione chimica attorno al fronte di crescita dei cristalli è diversa, che si traduce in una crescita anisotropa delle strutture dominata dalla cinetica, formando diverse strutture di materiali complessi.

    Sebbene sia stato confermato il ruolo generale della concentrazione chimica di interfaccia, come la distribuzione chimica in continua evoluzione influenzi la crescita della struttura del materiale e la forma finale dei prodotti si basa principalmente sulla speculazione, che limita la nostra comprensione sulla progettazione e sulla sintesi razionale delle strutture materiali.

    Cristallizzazione reversibile dell'argento osservata da un microscopio elettronico a scansione in situ. Attestazione:HAN Yongsheng

    In questo studio, una cella liquida confinava uno strato della soluzione di nitrato d'argento tra due membrane, che era ermeticamente sigillato per l'alto vuoto del microscopio.

    Il fascio di elettroni entra nella cella attraverso un film di nitruro di silicio trasparente agli elettroni, consentendo un'imaging in tempo reale della cristallizzazione dell'argento nel liquido. Quando il fascio di elettroni ha irradiato la soluzione liquida, vari prodotti transitori tra cui elettroni idrati e radicali idrossilici, sono stati generati.

    I ricercatori hanno calcolato la distribuzione dei radicali nella cella liquida durante l'irradiazione, e scoprirono che gli elettroni idrati riduttivi e i radicali ossidrili ossidativi fluttuavano nella cellula.

    "Questa fluttuazione porta ad una cristallizzazione dinamica reversibilmente degli argenti, che è attribuito al predominio alternato delle reazioni di riduzione e ossidazione nella cellula, " ha detto il prof. Han.

    Per di più, una regolazione della velocità di dose degli elettroni ha modificato la concentrazione dei radicali, portando alla formazione di diverse strutture di cristalli d'argento, che ha confermato il ruolo dominante della concentrazione chimica nell'evoluzione strutturale dei materiali.

    Questo studio ha mostrato che un controllo della concentrazione chimica nel fronte di crescita dei cristalli può portare alla sintesi razionale delle strutture materiali.


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