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Dans cette méthode, les nanofils se forment au sein de défauts linéaires qui existent dans les métaux. Ces défauts sont connus sous le nom de dislocations. C'est la première fois que des lignes de dislocation dans un matériau servent de modèle pour la croissance d'un matériau inorganique différent sous la forme de nanofils. L'étude, qui a été publiée dans PNAS, a été menée par le professeur Boaz Pokroy et l'étudiant en doctorat Lotan Portal de la Faculté des sciences et du génie des matériaux et de l'Institut de nanotechnologie Russell Berrie (RBNI).

Les dislocations sont un phénomène important dans la science des matériaux car elles affectent les propriétés du matériau à l'échelle macro et microscopique. Par exemple, une densité élevée de dislocations augmente la résistance et la dureté d'un métal. Les bords des dislocations sur les surfaces métalliques et les atomes à leur proximité ont tendance à être plus activés chimiquement par rapport aux autres atomes du matériau et à faciliter diverses réactions chimiques, comme la corrosion et la catalyse.

Les chercheurs du groupe du professeur Pokroy ont créé des nanofils de complexe or-cyanure à partir d'un alliage Au-Ag classique. En termes professionnels, ils ont synthétisé des systèmes inorganiques or(I)-cyanure (AuCN) sous la forme de nanofils, en utilisant une réaction autocatalytique (c'est-à-dire par l'accélération d'une réaction par l'un de ses réactifs). Le complexe or-cyanure est utilisé dans de nombreux domaines, notamment la détection de gaz ammoniac (capteurs NH3), la catalyse (accélération) des réactions de fractionnement de l'eau, etc.

Dans le processus développé par les chercheurs, les nanofils cristallisent aux extrémités des dislocations à la surface de l'alliage or-argent (Au-Ag) d'origine, et la structure finale obtenue est de l'or nanoporeux classique (de type éponge), avec une couche de nanofils qui en émerge. La formation des nanofils se produit au cours du processus classique de désalliage sélectif qui sépare l'argent du système et forme l'or nanoporeux, et n'est obtenue que lorsque la densité de dislocation dépasse une valeur critique, comme le présente le modèle cinétique développé et démontré dans l'article.

Le modèle fournit une voie possible pour la croissance de complexes inorganiques unidimensionnels tout en contrôlant la direction de la croissance, la forme et la morphologie d'un cristal selon le système de glissement de l'alliage d'origine. Comme mentionné, cette réalisation scientifique et technologique a de nombreuses applications potentielles.

Cette recherche a été financée par une subvention de validation de concept du Conseil européen de la recherche (ERC) (projet "np-Gold") dans le cadre du programme Horizon 2020.

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