2008年7月30日
研究人员创造了一种被称为“液体烟”的材料的3D图像。
从3D体的内部绘制500纳米立方体的切片和等值面绘制。泡沫结构显示了球状节点,由细梁状支柱相互连接。大约85%的总质量与淋巴结有关,没有证据表明有很大一部分的悬垂碎片。
气凝胶,也被称为液体烟雾或“旧金山雾”,是一种开孔聚合物,其孔隙直径小于50纳米。
第一次,劳伦斯利弗莫尔劳伦斯伯克利大学的科学家们已经深入研究了这种材料,并创建了三维图像,以确定它的强度和潜在的新应用。
气凝胶是纳米泡沫的一种形式,是一种高强度重量比的工程材料。这种纳米泡沫结构也出现在地质、磷脂、细胞、骨骼结构、聚合物和结构材料等需要轻质和强度的领域。欧洲杯足球竞彩
这些介孔(2-50纳米大小的孔)结晶材料可以作为清洁燃料和水和油在多孔岩石中扩散的催化剂。欧洲杯足球竞彩纳米泡沫的结构和扩散性能是由其结构决定的。
由于气凝胶复杂的、交联的内部结构,它每克材料的内表面积是已知材料中最高的。欧洲杯足球竞彩它们还表现出任何已知固体中最好的电、热和隔音性能。由于气凝胶内部最小的孔隙通常太小,用任何常规显微镜都无法观察到,因此在纳米尺度下很难观察到气凝胶内部的拓扑结构。
但利弗莫尔大学的科学家安东·巴蒂和劳伦斯·伯克利大学的研究员、前LLNL科学家斯特凡诺·马尔凯西尼的观点是肯定的。他们倒置了相干x射线衍射图,以捕捉微米大小的气凝胶块的三维块状晶格排列。
“通过对一个孤立的物体进行高分辨率的三维成像,我们为材料科学、纳米技术和细胞生物学的一系列应用打开了大门,”巴蒂说。欧洲杯线上买球
在大约20年的时间里,利弗莫尔已经开发和改进了用于国家安全应用的气凝胶,合成了导电无机气凝胶,用作超级电容器,用作从工业废物中提取有害污染物的净水器,或用于海水淡化,甚至在NASA的“星尘”任务中使用气凝胶捕捉星尘颗粒。欧洲杯猜球平台
新的研究表明,气凝胶内部的晶格结构比预期的要弱。研究人员看到了一个由细梁连接的节点组成的结构。
“这个斑点和光束结构解释了为什么这些低密度材料比预测的要弱,并解释了在材料中看到的高质量标度指数,”巴蒂说。欧洲杯足球竞彩
巴蒂说,在未来,3D分析可以应用于其他多孔材料,并可以帮助建模过滤问题,如矿物中的油和水。欧洲杯足球竞彩
利弗莫尔的其他研究人员包括亚历山大·诺伊、斯特凡·豪-列日、亚历山大·阿图金、泰德·鲍曼、詹姆斯·斯托尔肯、托尼·范布伦、约翰·金尼和前LLNL研究员亨利·查普曼,查普曼现在德国汉堡的自由电子激光科学中心工作。欧洲杯线上买球
该团队使用了阿贡国家实验室的先进光子源进行实验。
这项研究发表在7月29日出版的《物理评论快报》上。