Önde gelen bir grup elektron mikroskobisi ve kataliz araştırmacısı, son yıllarda kimyasal süreçlerdeki nano parçacık katalizörlerinde atomların üç boyutlu dizilimlerini belirlemeye çalışıyormuş. Bilim insanlarının çalışması, matematiksel modelleme ile deneysel ölçümleri bir araya getiriyor.
Ortaya çıkan sonuç, nano parçacıkta bulunan atomların tek tek belirlenip konumlarının saptanmasını sağlayan yeni bir yöntem; üstelik bu atomlar titreşip hareket etse bile…
Şimdiye kadar nano parçacıklardaki atomların, yapılan gözlemler sırasında statik olması beklenmiş. Fakat araştırmacıların atomik ölçekteki 3 boyutlu görüntüler üzerinde yaptığı analizler, bu beklentinin yeterli olmadığını ortaya çıkarmış. Bilim insanları bunun yerine yeni bir analitik yöntem kullanarak, atomların dinamik bir davranış sergilediğini belirlemiş.
Araştırmacılar çalışmalarında, molibden disülfür adı verilen ve çok iyi bilinen katalitik bir nano parçacık malzemesini kullanmaya karar vermişler. Söz konusu malzeme, atomik yapısı iyi bilindiğinden, araştırma grubunun ABD Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı’ndaki benzersiz TEAM 0,5 elektron mikroskobunu kullanarak derlediği atomik çözünürlükteki 3B görüntülerin yorumlanmasında güzel bir temel oluşturmuş. Bu laboratuvar, dünyada pikometre ölçeğindeki en yüksek çözünürlüğü sunuyor.
Yeni yöntem, dün Nature Communications bülteninde yayımlanan bir makalede tarif ediliyor.
Bu matematiksel model, görüntülerdeki atomların hem kuvvetini hem de genişliğini ölçüyor.
Araştırma grubunun parçası olan Profesör Stig Helveg şöyle aktarıyor: “Atomların titreşimleriyle oluşan bulanıklaşma sebebiyle, hangi atomu gözlemlediğimizi belirlemek bugüne dek kolay değildi. Fakat bu titreşimleri de hesaba katarak, örneğin tekli sülfür veya molibden atomlarının konumunu daha doğru biçimde belirleyebiliyoruz.”
Yeni model, nano parçacıklarda (elektron mikroskobundaki enerjik elektronların ışımasından çıkan titreşimler biçiminde) oluşan değişimlerin düzeltilmesini de mümkün kılıyor. Bu sebeple model, görüntülerde gizlenen kimyasal bilgiye atom atom odaklanılmasını sağlayacak. Araştırmanın özünü de bu oluşturuyor.
Yazar: Anne Kirsten Frederiksen/Danimarka Teknik Üniversitesi. Çeviren: Ozan Zaloğlu.
