总编辑圈点
科技日报记者 张佳欣 英国诺丁汉大学科研团队首次将惰性气体氪(Kr)的总编原子一个一个地捕获到碳纳米管中,形成一种一维气体,辑圈并用先进的总编透射电子显微镜拍摄了Kr原子在“纳米试管”(直径约为人头发宽度的50万分之一)容器中挨个接连在一起的状态。这是辑圈化学和物理领域的一项重大进展,有助科学家更好地理解原子和分子的总编行为。相关研究发表在22日的辑圈《美国化学学会》杂志上。 Kr原子被捕获在碳纳米管内。总编 原子是辑圈宇宙的基本单位。原子的总编运动对温度、压力、辑圈流体流动和化学反应等基本现象有重大影响。总编传统的辑圈光谱学方法可分析大原子团的运动,然后使用平均数据来解释原子尺度上的总编现象。然而,辑圈这些方法并不能显示单个原子在特定时间点的总编行为。 原子非常小,从0.1纳米到0.4纳米不等,而且它们可在气相中以大约400米/秒的极高速度移动,与音速相当。这使得对原子的直接成像变得非常困难,而实时创建原子的连续视频仍是最重大的科学挑战之一。 碳纳米管使科学家能捕获原子,并在单原子水平上实时、准确地定位和研究它们。在本实验中,研究人员成功地捕获了惰性气体Kr的原子。由于Kr具有较高的原子序数,因此它比较轻的元素更容易观察到。这使研究人员能够像移动点一样追踪Kr原子的位置。 研究人员利用巴克明斯特富勒烯(由60个碳原子组成的足球状分子),将单个Kr原子输送到纳米管中。团队直接观察到,离开富勒烯笼的Kr原子形成一维气体。一旦脱离载体分子,由于空间极其狭窄,Kr原子只能沿着纳米管通道在一维空间中移动。一排受到约束的Kr原子无法穿越彼此而被迫减速,就像交通拥堵中的车辆一样。 研究人员称,这是第一次直接对惰性气体原子链进行成像,从而创造了固体材料中的一维气体。这种强关联的原子系统可能会表现出极不寻常的热导和扩散性质。 如何观察一个微小的、时刻高速运动的原子的状态?科研人员想出了一种方法:抓住它。科研团队将氪原子捕获到碳纳米管中,在这个狭小空间内,原子没有办法施展它“移形换影”的本事,只能乖乖沿着管道移动。于是,原子们都慢了下来,排成一排。“拥堵”在碳纳米管中的氪原子形成了一种一维气体,让科研人员能够观察单个原子的行动。而且,这种固体材料中的一维气体,或许还具备一些非同寻常的物理特性,能为新材料的研发提供灵感。
视频截图来源:诺丁汉大学
- 最近发表
- 随机阅读
-
- 简易方法延长锂金属电池寿命,只需耗尽电量并静置几小时
- 中国科技大学超导研究团队发现了超导转换温度最高的元素超导体
- 中国科学家发现超导体元素超导体的最高超导转变温度
- 如何加快消除血吸虫病?看国家疾控局的重点
- 新抗生素显著增强抑制耐药菌功效
- 中国计划于8月15日设立全国生态日
- 畅连城乡,向“新”诞生!110台安凯纯电动A5批量驶入诗画永州
- 我国首次高压纯氢管道试验取得成功
- 野象家族闹新春!在“大象食堂”吃上了“团圆饭”
- 青海首个营业厅“水电信”业务联办窗口正式运营
- 科普一下丨为什么阴干的衣服那么臭?
- 事关高考志愿填报!教育部十问十答
- 正月初二全社会跨区域人员流动量超2亿人次
- 华南地区首条点对点跨境数据专线开通
- 世界上第一台16兆瓦风机的安装都准备好了
- 安全使用燃气这件事,一定要重视!
- 教育部认定一批学前教育普及普惠县
- 青岛海关:促进跨境贸易便利化的30项新政策
- 中国计划加强爱国主义教育
- 我国首次高压多管纯氢试验取得成功
- 搜索
-