Новости химической науки > Самая маленькая пипетка в мире

Эли Саттер и Питер Саттер (Eli and Peter Sutter) из национальной лаборатории Брукхевэн (Нью-Йорк) разработали самую маленькую «пипетку» в мире. Разработанный прибор, способный дозировать зептолитровые (10^-21 л) объемы расплавленного сплава германия с золотом, использовался для экспериментов, бросающих вызов классической теории кристаллизации.

Зептопипетка. Вид вблизи. (© Nature)

Для создания нанопипетки авторы вырастили германиевую нанотрубку, заканчивающуюся головкой-резервуаром для расплава Au-Ge. Все устройство было инкапсулировано в листочки графена. Для того, чтобы позволить расплаву вытекать из нанотрубки, графеновая оболочка была «проколота» электронным лучом.

До настоящего времени минимальный объем, который можно было дозировать, измерялся аттолитрами (10^-18 л). Современная методика позволяет получить капли, содержащие всего десять тысяч атомов, причем поведение таких капель отличается от поведения обычных жидкостей, температура которых незначительно превышает их температуру замерзания.

Классическая теория фазовых переходов утверждает, что кристаллизация начинается вокруг центров, обычно представляющих собой микрозагрязнения. Тем не менее, этот подход не может быть применен к каплям, полученным с помощью зептопипетки, так как они просто не содержат примесей. Исходя из этого, исследователи не представляли, что же они увидят, наблюдая за охлаждением капель с помощью просвечивающего электронного микроскопа.

Танцующая капля. (© Nature)

Было обнаружено, что вблизи от температуры замерзания на поверхности капли образуются твердые плоские грани. Саттер отмечает, что такие элементы могут исчезать и заново появляться «в своеобразном танце» на поверхности капли. Исследование капель происходило в тот момент, когда они были «подвешены на нити сплава» длиной 10 ангстрем. Исследователи считают, что это позволяет исключить любое взаимодействие между контейнером и поверхностью капли.

Источник: Nature Materials, 2007, web advanced publish

метки статьи: #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #физическая химия, #химия поверхности