Il s’agit d’une avancée significative, car il était auparavant difficile d’étudier la croissance des nanomatériaux en temps réel. Les techniques TEM traditionnelles nécessitent que les échantillons soient séchés et placés sur une grille, ce qui peut altérer leur structure et leurs propriétés. La TEM à cellules liquides in situ, quant à elle, permet aux chercheurs d’observer les nanomatériaux dans leur environnement liquide natif, ce qui est essentiel pour comprendre leurs mécanismes de croissance.
Les chercheurs ont utilisé la TEM à cellules liquides in situ pour étudier la croissance des nanoparticules d’or. Ils ont observé que les nanoparticules se développaient selon un processus appelé « maturation d'Ostwald », dans lequel des nanoparticules plus petites se dissolvent et se redéposent sur des nanoparticules plus grosses. Ce processus aboutit à la formation de nanoparticules plus grosses et plus uniformes.
Les chercheurs ont également observé que la croissance des nanoparticules d’or était affectée par la présence d’impuretés dans la solution. Par exemple, la présence d’ions chlorure ralentissait la croissance des nanoparticules, tandis que la présence d’ions sulfate accélérait leur croissance.
La capacité d’observer la croissance des nanomatériaux en temps réel et au niveau atomique fournit des informations précieuses sur les mécanismes par lesquels ces matériaux se forment et se développent. Ces informations peuvent être utilisées pour concevoir de nouveaux nanomatériaux dotés des propriétés souhaitées pour diverses applications, telles que la catalyse, le stockage d'énergie et la biomédecine.
Les résultats de l'équipe de recherche ont été publiés dans la revue Nature Materials.
