Высокое давление превращает наночастицы золота в "пластик"

Американские физики впервые смогли взглянуть внутрь сверхсжатого нанокристалла золота при помощи рентгеновского синхротронного излучателя и выяснили, что кристаллы золота превращаются в своеобразный "пластик" при достаточно высоком давлении, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Нам удалось решить проблему съемки кристаллов при высоком давлении, и теперь мы сможем изучить то, как ведут себя все известные наночастицы в сверхсжатом состоянии. Вполне возможно, что нам удастся раскрыть тайну того, почему нанокристаллы становятся на 50% прочнее обычных материалов при высоком давлении", — заявил Айан Робинсон (Ian Robinson) из университетского колледжа Лондона (Великобритания).

Робинсон и его коллеги уже несколько лет работают над проблемой фотографирования нанокристаллов при помощи рентгеновского излучения. Так, в августе 2012 года они разработали новую методику получения изображений, которая позволяет получать сверхчеткие фотографии наночастиц вне зависимости от "качества" рентгена.

В новом исследовании физики приспособили эту технику для фотографирования микрочастиц под давлением, что было практически невозможно из-за проблем с фокусировкой изображения. Слабая чувствительность к помехам, характерная для методики Робинсона, помогла ученым получить первые в мире снимки наночастицы золота под сверхвысоким давлением. Ученые воспользовались шансом и проследили за тем, как менялась структура кристалла при давлениях, превышающих атмосферное в 8-64 тысячи раз.

К удивлению физиков, структура наночастиц резко менялась при достижении некой планки в давлении — угловатый кристалл золота превращался в шарообразный объект, состоящий из вязкого "пластика". Изучение его свойств поможет понять, почему наночастицы лучше переносят давление, чем обычные материалы. Кроме того, схожие процессы могут происходить в глубинных слоях мантии Земли, и открытие Робинсона и его коллег поможет геологам лучше моделировать недра нашей планеты.