Les scientifiques qui travaillent aux niveaux atomique et moléculaire - à l'échelle nanométrique - doivent voir grand. Après tout, c'est à ce niveau que tout se passe.

Alexandra Navrotsky, Professeur émérite à l'Université de Californie, Davis, et Directeur de ses Nanomatériaux dans l'Environnement, Agriculture, et l'unité de recherche organisée en technologie, a étudié les propriétés des nanoparticules tout au long de sa carrière. Elle a présenté ses découvertes aujourd'hui à Knoxville, Tennessee., à la conférence Goldschmidt, hébergé par l'Université du Tennessee, Knoxville, et le Laboratoire national d'Oak Ridge.

"Les nanoparticules sont partout. Vous les mangez, les boire, respire-les, payer pour les avoir, et payer encore plus pour s'en débarrasser, ", a déclaré Navrotsky. La science des nanomatériaux traite des particules d'environ un milliardième de mètre de long.

Au cours de la conférence, Navrotsky a parlé des récentes découvertes qu'elle et Ph.D. étudiant Chengcheng Ma fait sur les propriétés thermodynamiques des oxydes de métaux de transition tels que les isolants et les supraconducteurs.

Le groupe de recherche de Navrotsky a découvert que la force motrice thermodynamique - l'énergie nécessaire aux réactions oxydées - dépend fortement de la taille des particules. La facilité avec laquelle ces matériaux changent d'état d'oxydation est importante dans toutes sortes d'applications, par exemple, la séparation catalytique de l'eau pour la production d'hydrogène et d'oxygène, le métabolisme des micro-organismes et l'évolution des gisements minéraux.

Étant donné que des réactions chimiques et biologiques se produisent à la surface d'une particule, ces activités sont renforcées à l'échelle des nanoparticules. Une compréhension de la façon dont les nanoparticules réagissent sous certaines températures et d'autres conditions peut être appliquée à de nombreux domaines de la science, y compris les technologies de la communication; technologie agricole; assainissement de l'environnement; interactions dans les océans, atmosphère, et biosphère; et la biotechnologie pour la médecine et la santé.

Par exemple, la thermodynamique à l'échelle nanométrique dans une batterie affecte sa tension de sortie, comprendre ce principe peut donc aider les scientifiques à fabriquer une batterie plus efficace.