Новые металлические кристаллы выращены на хлопке

 


Невиданной формы кристаллы из серебра, золота, никеля и других веществ вырастили учёные под руководством Грегори Экзархоса (Gregory J. Exarhos), исследователя из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (Pacific Northwest National Laboratory — PNNL). Интересно, что в качестве подложки на сей раз использовались хлопковые волокна.

Используя обработанные кислотой целлюлозные нити из хлопка, учёные PNNL смогли вырастить на них нанокристаллы одинаковой формы из золота, серебра, палладия, платины, меди, никеля, других металлов и их оксидов.

Полученные конфигурации кристаллов обладают такими каталитическими, электрическими, оптическими свойствами, которые в других нанокристаллах раньше не наблюдались.

Дело в том, что в результате кислотной обработки молекула целлюлозы меняется и превращается в длинные полимерные цепи, на которых, на определённом расстоянии друг от друга, расположены гидроксогруппы. Вокруг этих гидроксогрупп и формируются кристаллы.

А чтобы процесс роста начался, нити из обработанного таким образом хлопка помещают в раствор из солей металла и под давлением держат при температуре 70-200 градусов Цельсия. Кристаллы при этом формируются за время от 4 до 16 часов, что для подобных опытов довольно быстро.

В зависимости от того, с каким металлом экспериментаторы имели дело, удавалось получать кристаллы почти одинаковых размеров (в рамках одного эксперимента) величиной от 2 до 200 нанометров.

Этот метод сами его создатели назвали "зелёным процессом": для него кроме солей интересующих металлов нужна лишь целлюлоза и тепло. Предыдущие попытки сделать похожие нанокристаллы требовали использования сильных химикатов.

По словам самих участников исследования, это первый в науке случай, когда сообщается об эффективном использовании целлюлозы для выращивания на её поверхности практически одинаковых кристаллов.

Membrana.ru