填充在氦纳米液滴中的离子在撞击时仍然受到保护。来源:因斯布鲁克大学 在研究氦纳米液滴时,由FabioZappa和PaulScheier领导的离子物理和应用物理系的科学家们遇到了一个令人惊讶的现象:当超冷液滴撞击到坚硬的表面时,它们的行为就像水滴一样。因此,先前掺杂的离子在撞击时仍然受到保护,不会被中和。 在离子物理和应用物理系,保罗谢尔的研究小组一直在使用氦用质谱法研究离子的纳米液滴已经有15年了。使用超音速喷嘴,可以产生温度低于1开尔文的微小超流氦纳米液滴。它们可以非常有效地掺杂原子和分子。在电离液滴的情况下,感兴趣的粒子附着在电荷上,然后在质谱仪中进行测量。在他们的实验中,科学家们偶然发现了一个有趣的现象,它从根本上改变了他们的工作。对我们来说,这是一个游戏规则的改变者,来自纳米生物物理团队的法比奥扎帕说。现在我们实验室的一切都是用这个新发现的方法完成的。研究人员现在将他们的研究结果发表在体检报告。 令人惊讶的现象 当带电粒子射向金属板时,粒子通常被金属板上的许多自由电子中和金属表面。这样就不能用质谱仪测量了。但当这些离子被填充在氦纳米液滴中时,它们在撞击时仍然受到保护,并随一些弱束缚的氦原子向各个方向飞去。扎帕说:这些离子显然受到氦的保护。他还没有完全理解其内在机制。但是有一些证据表明,氦在撞击前失去了它的超流性质,然后表现得像液体一样,从表面然后部分蒸发。另一个可能的原因可能是第一个液滴在表面蒸发,形成一层气体,减慢随后的液滴速度,从而保护它们不被蒸发。只有进一步的调查才能证明这些解释中的一个是正确的还是有其他原因的。事实上,这种方法也适用于否定通常非常脆弱的离子,向科学家们表明了先前未知现象的强烈影响。 纳米技术的好处 有了这一发现,保罗谢尔的团队不仅改进了他们自己的测量方法,还为其他研究小组获得了重要的见解,例如,处理纳米颗粒在表面的沉积。金属纳米粒子就是一个很好的例子,Scheier说。在许多现代技术中,发现金属纳米粒子具有非常特殊的性质这种纳米薄膜的产生往往效率很低,这一事实也与因斯布鲁克发现的现象有关。