Ingezonden persbericht
Persbericht van de Universiteit Utrecht
22 juli 2009
Eerste 3D-beelden van kristal van nanodeeltjes
Scheikundigen en biologen van de Universiteit Utrecht zijn er als eersten in geslaagd driedimensionale beelden te maken van de structuur binnenin een kristal van nanodeeltjes. Het onderzoek is een grote vooruitgang voor de ontwikkeling van nieuwe innovatieve materialen die kunnen dienen als katalysatoren of om sneller data te verzenden via glasvezelkabels. De bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nanoletters.
Doordat de onderzoekers nu kunnen zien hoe een kristal is opgebouwd, kunnen ze achterhalen hoe de structuur verantwoordelijk is voor de bijzondere eigenschappen, zoals de sterkte en de elektrische geleiding van het materiaal, en de mate waarin het licht weerkaatst. "Hiermee wordt het mogelijk om door kleine aanpassingen in de kristallen nieuwe materialen te ontwikkelen", zegt scheikundige Heiner Friedrich van de Universiteit Utrecht. "Deze materialen kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden als katalysator of zelfs om sneller data te verzenden via glasvezelkabels."
Vanuit verschillende hoeken
Omdat een kristal altijd uit meerdere lagen met deeltjes bestaat, is het moeilijk om plaatjes te maken van de afzonderlijke deeltjes. Friedrich en zijn collega's vonden hiervoor een oplossing. Door vanuit verschillende kanten met een elektronenmicroscoop beelden van het kristal te maken, konden zij een driedimensionaal plaatje samenstellen waarop de ordening van de deeltjes te zien is. Deze techniek heet tomografie en wordt al enkele jaren toegepast om de driedimensionale structuur van grote biomoleculen te ontrafelen.
Foutjes
De onderzoekers zagen de afzonderlijke nanodeeltjes zo scherp dat ze de positie exact konden bepalen. Daardoor zagen ze ook kleine foutjes in de stapeling van de nanodeeltjes. Zo bleken bijvoorbeeld sommige plaatsen in het kristalrooster leeg te zijn en werden er vervormingen gevonden in de structuur. Ook deze fouten zijn van groot belang voor het begrijpen van de eigenschappen van een materiaal. Zo bepalen fouten in een siliciumkristal de eigenschappen van een transistor.
Artikel
H. Friederich et al.: Quantitative Structural Analysis of Binary Nanocrystal Superlattices bij Electron Tomography, Nano Letters, vol. 9, no. 7, 2719-2724.
Afbeelding
Afbeelding van de kristalstructuur van de nanodeeltjes loodseleen (blauw) en cadmiumseleen (rood). Eén van de deeltjes loodseleen is op een vreemde plek in kristal te zien. De afbeelding is met een computer gemaakt uit experimentele data.
Meer informatie
Roy Keeris, persvoorlichter Universiteit Utrecht, (030) 253 2411, r.b.keeris@uu.nl.