La nuova rivoluzionaria tecnologia di microscopia elettronica sviluppata presso lo York JEOL Nanocentre dell'Università di York consente ai ricercatori di osservare e analizzare singoli atomi, per la prima volta piccoli cluster e nanoparticelle in esperimenti dinamici in situ.

L'influente lavoro svolto a York sta aprendo nuove straordinarie opportunità per osservare e comprendere il ruolo degli atomi nelle reazioni in molte aree delle scienze fisiche. Ha anche importanti implicazioni per nuovi farmaci e nuove fonti di energia.

Finora, osservare gli atomi che reagiscono è stato difficile. Quando si studiano le reazioni sulla superficie del catalizzatore, gli scienziati di solito devono esaminare sistemi idealizzati in condizioni di vuoto piuttosto che esaminare la realtà di un processo catalitico industriale in un ambiente gassoso.

Però, in una prima mondiale, i Direttori del Nanocentre JEOL di York, Professor Ed Boyes e Professor Pratibha Gai, hanno sviluppato una tecnologia di microscopia elettronica a trasmissione a scansione ambientale con correzione dell'aberrazione in situ (AC-ESTEM in situ) per studi di reazione del catalizzatore in condizioni di reazione realistiche.

Con la nuova tecnologia è ora possibile osservare e analizzare singoli atomi, piccoli cluster e nanoparticelle in esperimenti dinamici in situ con ambienti di reazione a gas controllati a temperature operative iniziali fino a 500°C in condizioni di reazione transitorie.

La ricerca seminale svolta interamente presso il Nanocentre JEOL di York - un'importante collaborazione a lungo termine tra i Dipartimenti di Chimica dell'Università, Fisica ed Elettronica, l'Unione Europea, Yorkshire Forward e il principale produttore di ottiche elettroniche JEOL - è riportato in Annalen der Physik (Berlino).

Professor Gai, Co-Direttore del Nanocentre JEOL di York e Professore di Microscopia Elettronica con Cattedre nei Dipartimenti di Chimica e Fisica di York, ha dichiarato:"La nostra ricerca apre nuove entusiasmanti opportunità per osservare e studiare gli atomi che reagiscono, gli elementi costitutivi fondamentali della materia, in molte reazioni ed è particolarmente importante per lo sviluppo di nuovi farmaci e nuove fonti di energia".

Il team di scienziati di York, che include Michael Ward e il dottor Leonardi Lari, ha ripreso con successo singoli atomi di platino su supporti di carbonio in un catalizzatore reattivo in atmosfera controllata e condizioni di temperatura.

Professor Boyes, Co-direttore di York JEOL Nanocentre, con cattedre nei dipartimenti di fisica ed elettronica di York, ha dichiarato:"Il platino su supporti in carbonio è importante in molte applicazioni nell'industria chimica, comprese le fonti di energia come le celle a combustibile ed è un sistema modello informativo più in generale".

Il lavoro è stato finanziato dall'Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC).