Gli scienziati della Sensitive Instrument Facility dell'Ames Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti hanno ottenuto il monitoraggio del riarrangiamento degli atomi in tempo reale utilizzando la microscopia elettronica a trasmissione a scansione corretta per l'aberrazione durante la sintesi di nanoparticelle intermetalliche (iNP).

In collaborazione con Wenyu Huang, professore associato presso il Dipartimento di Chimica dell'Iowa State University e scienziato presso l'Ames Laboratory, hanno esaminato le nanoparticelle fatte di una lega platino-stagno. Questi iNP unici hanno applicazioni nella conversione del carburante ad alta efficienza energetica e nella produzione di biocarburanti, e sono uno degli obiettivi del gruppo di ricerca di Huang.

"Nella formazione di questi materiali, c'erano molte informazioni mancanti nel mezzo che ci sono utili per una regolazione ottimale delle proprietà catalitiche", ha affermato Huang.

Tracciando il movimento degli atomi di metallo di platino e stagno durante la formazione di iNP mediante microscopia avanzata ad alta temperatura, sono state scoperte fasi intermedie con il loro insieme unico di proprietà catalitiche.

"La sintesi materiale convenzionale si concentra sull'inizio e la fine di una reazione, senza molta comprensione del percorso. L'osservazione a livello atomico del processo di lega ha portato alla scoperta della via di reazione, " ha detto Lin Zhou, uno scienziato nella divisione di scienze e ingegneria dei materiali del laboratorio di Ames. "Una volta che abbiamo conosciuto gli stati intermedi in mezzo, potremmo controllare la reazione allo 'stop' a quel punto. Ciò apre un nuovo modo per prevedere e controllare la nostra scoperta di nuovi materiali".

La ricerca è ulteriormente discussa nel documento, "Verso il controllo di fase e catalisi:monitoraggio della formazione di nanoparticelle intermetalliche su scala atomica".