Energ\u00eda y ciencias ambientales<\/em>.<\/p>\nIngrese la exsoluci\u00f3n de metal, que implica precipitar nanopart\u00edculas met\u00e1licas de un \u00f3xido hu\u00e9sped sobre la superficie del electrodo. Las part\u00edculas se incrustan en el electrodo, \"y ese anclaje las hace m\u00e1s estables\", dice Yildiz. Como resultado, la exsoluci\u00f3n ha \u201cconducido a un progreso notable en la conversi\u00f3n de energ\u00eda limpia y en dispositivos inform\u00e1ticos energ\u00e9ticamente eficientes\u201d, escriben los investigadores en su art\u00edculo.<\/p>\n
Sin embargo, ha sido dif\u00edcil controlar las propiedades precisas de las nanopart\u00edculas resultantes. \u201cSabemos que la exsoluci\u00f3n puede proporcionarnos nanopart\u00edculas estables y activas, pero el desaf\u00edo es realmente controlarla. La novedad de este trabajo es que hemos encontrado una herramienta (la irradiaci\u00f3n de iones) que puede darnos ese control\u201d, dice Jiayue Wang PhD ’22, primer autor del art\u00edculo. Wang, quien realiz\u00f3 el trabajo mientras obten\u00eda su doctorado en el Departamento de Ciencia e Ingenier\u00eda Nuclear del MIT, ahora es un postdoctorado en la Universidad de Stanford.<\/p>\n
Sossina Haile ’86, PhD ’92, profesora Walter P. Murphy de Ciencia e Ingenier\u00eda de Materiales en la Universidad Northwestern, que no particip\u00f3 en el trabajo actual, dice:<\/p>\n
\u201cLas nanopart\u00edculas met\u00e1licas sirven como catalizadores en una gran cantidad de reacciones, incluida la importante reacci\u00f3n de dividir el agua para generar hidr\u00f3geno para el almacenamiento de energ\u00eda. En este trabajo, Yildiz y sus colegas han creado un m\u00e9todo ingenioso para controlar la forma en que se forman las nanopart\u00edculas\u201d.<\/p>\n
Haile contin\u00faa: \u201cla comunidad ha demostrado que la exsoluci\u00f3n produce nanopart\u00edculas estructuralmente estables, pero el proceso no es f\u00e1cil de controlar, por lo que no necesariamente se obtiene el n\u00famero y tama\u00f1o \u00f3ptimos de part\u00edculas. Utilizando irradiaci\u00f3n i\u00f3nica, este grupo pudo controlar con precisi\u00f3n las caracter\u00edsticas de las nanopart\u00edculas, lo que result\u00f3 en una excelente actividad catal\u00edtica para la divisi\u00f3n del agua\u201d.<\/p>\n
Que hicieron<\/strong><\/p>\nLos investigadores descubrieron que apuntar un haz de iones al electrodo y al mismo tiempo disolver nanopart\u00edculas met\u00e1licas en la superficie del electrodo les permiti\u00f3 controlar varias propiedades de las nanopart\u00edculas resultantes.<\/p>\n
\"A trav\u00e9s de interacciones ion-materia, hemos dise\u00f1ado con \u00e9xito el tama\u00f1o, la composici\u00f3n, la densidad y la ubicaci\u00f3n de las nanopart\u00edculas exsolvedas\", escribe el equipo en Energ\u00eda y ciencias ambientales<\/em>.<\/p>\nPor ejemplo, podr\u00edan hacer que las part\u00edculas sean mucho m\u00e1s peque\u00f1as (hasta 2 milmillon\u00e9simas de metro de di\u00e1metro) que las producidas utilizando \u00fanicamente m\u00e9todos convencionales de exsoluci\u00f3n t\u00e9rmica. Adem\u00e1s, pudieron cambiar la composici\u00f3n de las nanopart\u00edculas irradi\u00e1ndolas con elementos espec\u00edficos. Lo demostraron con un haz de iones de n\u00edquel que implantaban n\u00edquel en la nanopart\u00edcula met\u00e1lica exsolveda. Como resultado, demostraron una forma directa y conveniente de dise\u00f1ar la composici\u00f3n de nanopart\u00edculas exsueltas.<\/p>\n
\"Queremos tener nanopart\u00edculas o aleaciones de elementos m\u00faltiples, porque normalmente tienen una mayor actividad catal\u00edtica\", dice Yildiz. \"Con nuestro enfoque, el objetivo de exsoluci\u00f3n no tiene por qu\u00e9 depender del \u00f3xido del sustrato en s\u00ed\". La irradiaci\u00f3n abre la puerta a muchas m\u00e1s composiciones. \"Podemos elegir pr\u00e1cticamente cualquier \u00f3xido y cualquier ion con el que podamos irradiar y disolverlo\", dice Yildiz.<\/p>\n
El equipo tambi\u00e9n descubri\u00f3 que la irradiaci\u00f3n de iones forma defectos en el propio electrodo. Y estos defectos proporcionan sitios de nucleaci\u00f3n adicionales, o lugares desde los cuales crecen las nanopart\u00edculas disueltas, aumentando la densidad de las nanopart\u00edculas resultantes.<\/p>\n
La irradiaci\u00f3n tambi\u00e9n podr\u00eda permitir un control espacial extremo sobre las nanopart\u00edculas. \"Como puedes enfocar el haz de iones, puedes imaginar que podr\u00edas 'escribir' con \u00e9l para formar nanoestructuras espec\u00edficas\", dice Wang. \"Hicimos una demostraci\u00f3n preliminar (de eso), pero creemos que tiene potencial para realizar micro y nanoestructuras bien controladas\".<\/p>\n
El equipo tambi\u00e9n demostr\u00f3 que las nanopart\u00edculas que crearon con irradiaci\u00f3n i\u00f3nica ten\u00edan una actividad catal\u00edtica superior a las creadas \u00fanicamente mediante exsoluci\u00f3n t\u00e9rmica convencional.<\/p>\n
Otros autores del art\u00edculo del MIT son Kevin B. Woller, cient\u00edfico investigador principal del Centro de Fusi\u00f3n y Ciencia del Plasma (PSFC), que alberga el equipo utilizado para la irradiaci\u00f3n de iones; Abinash Kumar PhD ’22, quien recibi\u00f3 su doctorado en el Departamento de Ciencia e Ingenier\u00eda de Materiales (DMSE) y ahora se encuentra en el Laboratorio Nacional Oak Ridge; y James M. LeBeau, profesor asociado en DMSE. Otros autores son Zhan Zhang y Hua Zhou del Laboratorio Nacional Argonne, e Iradwikanari Waluyo y Adrian Hunt del Laboratorio Nacional Brookhaven.<\/p>\n
Este trabajo fue financiado por OxEon Corp. y PSFC del MIT. La investigaci\u00f3n tambi\u00e9n utiliz\u00f3 recursos respaldados por la Oficina de Ciencias del Departamento de Energ\u00eda de EE. UU., el Laboratorio de Investigaci\u00f3n de Materiales del MIT y MIT.nano. El trabajo se realiz\u00f3, en parte, en la Universidad de Harvard a trav\u00e9s de una red financiada por la Fundaci\u00f3n Nacional de Ciencias.<\/p>\n<\/p><\/div>\n
[ad_2]
\n
Source link <\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"[ad_1] Investigadores y colegas del MIT han demostrado una forma de controlar con precisi\u00f3n el tama\u00f1o, la composici\u00f3n y otras propiedades de las nanopart\u00edculas clave para las reacciones involucradas en una variedad de tecnolog\u00edas ambientales y de energ\u00eda limpia. Lo hicieron aprovechando la irradiaci\u00f3n de iones, una t\u00e9cnica en la que haces de part\u00edculas cargadas […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":159678,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","footnotes":""},"categories":[52],"tags":[8030,8028,8033,8029,8031,8035,5646,8034,8032],"class_list":["post-159677","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ciencia","tag-bilge-yildiz","tag-ciencia-e-ingenieria-de-materiales-del-mit","tag-exolucion-de-metales","tag-grupo-yildiz","tag-james-lebeau","tag-jiayue-wang","tag-laboratorio-de-investigacion-de-materiales-del-mit","tag-pilas-de-combustible","tag-radiacion-ionica","et-has-post-format-content","et_post_format-et-post-format-standard"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/159677","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=159677"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/159677\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/media\/159678"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=159677"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=159677"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/rbnews247.com\/v1\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=159677"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
![](\"https:\/\/news.mit.edu\/sites\/default\/files\/styles\/news_article__cover_image__original\/public\/images\/202311\/nanoparticles.jpg?itok=oyvz6gZs\")
<\/p>\n