Qızıl Nanoklasterlərin Strukturunun Araşdırılması

Tokio Universitetindən Shinjiro Takano, Yuya Hamasaki və Tatsuya Tsukuda qızıl nanoklasterlərin erkən böyümə mərhələlərindəki strukturunu uğurla vizuallaşdırıblar. Bu proses zamanı onlar yeni bir forma - uzunsov nanoklasterləri, qızıl kvant iynələrini kəşf ediblər. Bu iynələr yaxın infraqırmızı işığa qarşı həssaslıq göstərərək daha yüksək dəqiqlikli tibbi görüntüləmə və daha effektiv işıq enerjisi çevrilməsinə imkan yaradır.

Qızılın Nanosəviyyədəki Əhəmiyyəti

Qızıl, tez-tez zənginlik və dəbdəbə ilə əlaqələndirilsə də, nanosəviyyədəki unikal strukturları və xüsusiyyətləri ilə müasir nanotexnologiyanın əsas elementlərindən biridir. 100 atomdan az olan qızıl nanoklasterlər adətən elektronların əlavə olunması ilə qızıl ionlarının qoruyucu ligandların iştirakı ilə sintez olunur. Lakin nanoklasterlərin istənilən ölçü, forma və tərkibdə sintez olunması hələ də çətinlik yaradır.

Yeni Sintez Metodlarının İnkişafı

Layihənin əsas tədqiqatçısı Tsukuda qeyd edir: "Son illərdə nanoklasterlərin struktur və fiziki-kimyəvi xüsusiyyətləri arasındakı əlaqəni anlamaq üçün çox səy göstərilib. Lakin onların yaranma prosesi hələ də qaranlıq bir qutu olaraq qalır. Biz bu layihəyə inanaraq başladıq ki, klasterlərin yaranmasının ilkin mərhələlərini anlamaq istənilən strukturların hədəflənmiş sintez metodlarının inkişafına gətirib çıxaracaq."

Qızıl Kvant İynələrinin Strukturunun Vizuallaşdırılması

Araşdırma zamanı alimlər nanoklasterləri böyümənin ilkin mərhələlərində tutmaq üçün qeyri-adi sintez şəraitlərindən istifadə etdilər. Tək-kristal rentgen difraksiya analizi nəticəsində qızıl nanoklasterlərin anisotropik şəkildə, yəni müxtəlif istiqamətlərdə fərqli sürətlə böyüdüyü müəyyən edildi. Bu analiz həmçinin tamamilə yeni bir struktur - üçbucaqlı trimerlər və tetrahedral tetramerlərdən ibarət qələm şəklində nanoklasterlər ortaya çıxardı.

Kvant Davranışının Kəşfi

Bu iynələr qızıl atomlarının üçbucaqlı bazası üzərində formalaşır və elektronların yalnız spesifik potensial enerjiləri ala bildiyi kvant davranışını nümayiş etdirir. Tsukuda qeyd edir: "Biz qeyri-adi sintez şəraitlərimiz altında kiçik qızıl nanoklasterlərin formalaşma proseslərinin izahını geriyə doğru verə bildik. Lakin üç qızıl atomdan ibarət üçbucaqlı baza ilə iynələrin formalaşması bizim təsəvvürümüzdən çox uzaq bir təsadüfi tapıntı idi."

Gələcək Perspektivlər

Araşdırma nəticəsində əldə edilən struktur görüntülər qızıl nanoklasterlərin formalaşma mexanizmini anlamağa böyük töhfə verir. Tsukuda gələcəkdə sintez şəraitlərini daha da təkmilləşdirərək digər unikal nanoklasterlərin sintezini araşdırmaq niyyətindədir. Həmçinin, qızıl kvant iynələrinin müstəsna optik xüsusiyyətlərindən istifadə edərək onların tətbiqini təşviq etmək üçün digər mütəxəssislərlə əməkdaşlıq etməyi planlaşdırır.

Əlavə Məlumat

Araşdırmanın nəticələri "Journal of the American Chemical Society" jurnalında dərc olunub. DOI: 10.1021/jacs.5c11089