Wetenschappers UA brengen atomen driedimensionaal in beeld
Onderzoekers van de Universiteit Antwerpen
hebben een nieuwe methode ontwikkeld om individuele atomen in het
inwendige van minuscule deeltjes in beeld te brengen. Daarvoor pasten
zij complexe meettechnieken toe op beelden verkregen door middel van een
elektronenmicroscoop. De onderzoekers krijgen daarmee meer inzicht in
de driedimensionale structuur van materialen. Het onderzoek haalt het
prestigieuze tijdschrift Nature.
Nanodeeltjes zijn materiƫle structuren die uit enkele tot een
paar duizend atomen bestaan en amper 1 tot 100 nanometer (miljardste
meter) groot zijn. Ze kunnen tal van interessante fysische, chemische en
biologische eigenschappen en processen vertonen. Zo zal bijvoorbeeld de
kleur van goud veranderen van geel naar rood als de gouddeeltjes
slechts een paar nanometer groot zijn.
Drie dimensies
Hoe deze eigenschappen tot uiting komen, wordt bepaald door de exacte
driedimensionale structuur van alle atomen binnen een nanodeeltje. Om
die reden is het inzoomen tot op atomair niveau sinds geruime tijd een
uitdaging.
Voor het eerst zijn wetenschappers er nu in geslaagd die uitdaging in
de praktijk waar te maken. Daarvoor pasten zij complexe rekenkundige
algoritmes toe op beelden van een zilver nanodeeltje, verkregen met een
van de krachtigste elektronenmicroscopen ter wereld. Door het deeltje
onder verschillende hoeken te observeren en innoverende meettechnieken
toe te passen kan de volledige atomaire structuur in drie dimensies in
kaart worden gebracht.
Nieuwe materialen
"De mogelijkheid om de driedimensionale structuur van nanodeeltjes
tot op atomair niveau in kaart te brengen, zal substantieel bijdragen
tot de ontwikkeling van nieuwe materialen met revolutionair nieuwe
eigenschappen."
Het onderzoek werd uitgevoerd aan het EMAT-labo (Electron
Microscopy for Materials Science) van de Universiteit Antwerpen, onder
leiding van Sandra Van Aert en Gustaaf Van Tendeloo, en aan het Centrum
Wiskunde & Informatica in Amsterdam, onder leiding van Joost
Batenburg. Ook de Zwitserse wetenschappers Rolf Erni en Marta Rossell
werkten mee.
Foto Universiteit Antwerpen
|