Utilisant une technologie de pointe, des chercheurs du Monash Center for Electron Microscopy (MCEM) ont développé de nouvelles méthodes qui permettent d'observer et de mesurer de minuscules déplacements d'atomes.

La recherche, publié dans la dernière édition d'une revue prestigieuse Matériaux naturels , fournit des informations immédiates sur les performances des batteries lithium-ion et les implications de grande envergure pour la conception de nouveaux matériaux pour la production et le stockage d'énergie, informatique de nouvelle génération, technologies vertes, et d'autres domaines.

"La recherche Monash est comme si les médecins pouvaient "voir" les comportements de virus individuels plutôt que de simplement les imaginer en observant les symptômes. Nous pouvons étudier le comportement atomique avec une précision au picomètre. Pour mettre cela en perspective, un atome d'hydrogène a un diamètre estimé à ~50 picomètres, ", a déclaré l'auteur principal de la recherche, le Dr Ye Zhu.

En manipulant ces déplacements atomiques, les chercheurs ont le potentiel de créer des « matériaux merveilleux » à utiliser dans des applications telles que les ordinateurs haute performance, cellules solaires ultra-efficaces et capteurs respectueux de l'environnement.

"Les atomes sont les éléments constitutifs de la nature. Si la position de ces éléments constitutifs est variée, même légèrement, l'impact sur la fonction d'un matériau peut être profond, " a déclaré l'auteur correspondant, Professeur Joanne Etheridge, Directeur du MCEM. « Cette nouvelle méthode, combiné avec les puissants microscopes électroniques de MCEM, a dévoilé des variations extrêmement subtiles dans l'arrangement des atomes qui déterminent les propriétés importantes de ce matériau."

Les chercheurs pensent que la méthode d'imagerie devrait être également applicable à une variété de systèmes matériels et deviendra un outil populaire et puissant pour fournir des informations sur la structure de l'espace réel.

"Cet article révèle la puissance extraordinaire de la microscopie électronique moderne pour cartographier directement les détails fins de la structure cristalline complexe, dans ce cas celui d'une remarquable nanostructure auto-assemblée avec une périodicité nanométrique réglable en composition, ", a déclaré le co-auteur, le professeur Ray Withers de l'ANU.