"Ce n'est pas la première fois que les gens voient des amas de silicium, " a déclaré le co-auteur Juan Carlos Idrobo. " Le problème, c'est quand vous mettez un faisceau d'électrons sur eux, vous insérez de l'énergie dans l'amas et faites bouger les atomes. La différence avec ces résultats est que le changement que nous avons observé était réversible. Nous avons pu voir comment l'amas de silicium modifie sa structure d'avant en arrière en faisant "danser" l'un de ses atomes entre deux positions différentes."

D'autres techniques pour étudier les clusters sont indirectes, dit Jaekwang Lee, premier auteur de l'étude ORNL. "Avec l'instrumentation conventionnelle utilisée pour étudier les clusters, il n'est pas encore possible d'identifier directement la structure atomique tridimensionnelle de l'amas, " dit Lee.

La capacité d'analyser la structure de petits amas est importante pour les scientifiques car cette connaissance peut être utilisée pour comprendre précisément comment différentes configurations atomiques contrôlent les propriétés d'un matériau. Les molécules pourraient alors être adaptées à des usages spécifiques.

"La capture d'amas atomiques à l'intérieur de nanopores de graphène à motifs pourrait potentiellement conduire à des applications pratiques dans des domaines tels que les dispositifs électroniques et optoélectroniques, ainsi que la catalyse, " Lee a déclaré. "Ce serait une nouvelle approche pour régler les propriétés électroniques et optiques des matériaux."

L'équipe de l'ORNL a confirmé ses résultats expérimentaux par des calculs théoriques, ce qui a permis d'expliquer la quantité d'énergie nécessaire à l'atome de silicium pour basculer entre différentes positions.