Chemiker haben herausgefunden, wie Kristallwhisker wachsen. Dies hilft bei der Herstellung von Nanofasern

Forscher der Tokyo Metropolitan University untersuchten das Kristallwachstum von o-Terphenyl und Salol. Diese

Es ist bekannt, dass die Verbindungen Whisker-artige Kristalle bilden. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass sich an der Spitze jedes Fadens eine winzige Blase befindet, die aus Gas derselben organischen Verbindung besteht. 

Das haben Chemiker beim Abkühlen gezeigtdie Moleküle der Substanz setzten sich nicht an der wachsenden Kristallisationsfront ab, wie es bei gewöhnlichen Kristallen der Fall ist. Stattdessen bewegten sie sich in die Gasblase und setzten sich dann am Ende des Fadens ab. Die Forscher fanden heraus, dass dieses atypische Verhalten auf den Dichteunterschied zwischen dem Kristall und der Flüssigkeit, in der er sich bildet, zurückzuführen ist.

Wachstum eines Whiskers unter dem Mikroskop. Die Bilder wurden mit einer Differenz von 1 s aufgenommen, der Pfeil zeigt eine Blase mit Gas. Quelle: Yashima et al., Wissenschaftliche Berichte

Ein Whisker oder Whisker ist ein dünnes, länglichesEinkristall. Seine Länge beträgt normalerweise das 100- bis 1000-fache seines Durchmessers. Die Eigenschaften ultradünner Filamente aus kristallinem Material sind vielversprechend für viele Anwendungen in der Elektronik, Katalyse und Stromerzeugung. Aber das spontane Wachstum von Kristallen, wo sie unerwünscht sind, kann zu Unterbrechungen elektrischer Schaltkreise und Kurzschlüssen führen.

In ihrer Arbeit zeigten die Forscher dieses WachstumKristalle können durch Manipulieren der gefundenen Blasen kontrolliert werden. Chemiker fügten dem Material eine kleine Menge Verunreinigungen hinzu, um die Kavitation (Blasenbildung) zu unterdrücken. Das Experiment zeigte, dass, wenn die Hohlräume mit Gas verschwanden, die Whisker aufhörten zu erscheinen, und der Kristall ein langsames und gleichmäßiges Wachstum zeigte.

Fähigkeit, das Wachstum anzupassen und zu verwaltenKristalle und Whisker werden beim Wachstum von Nanofasern für technische Anwendungen helfen, glauben die Autoren der Arbeit. Darüber hinaus können Strategien entwickelt werden, um Elektronik und Batterien vor potenziell gefährlichen Kurzschlüssen durch Whiskers zu schützen.

Weiter lesen:

Die Raumsonde flog 200 km vom Merkur entfernt. Schau, was er gesehen hat

Der Satellit des Jupiter wurde in einem neuen Licht betrachtet: was Wissenschaftler dort sahen

Wissenschaftler entdecken, wie Vitamine das Auftreten von Krebs beeinflussen