Stell dir vor, es gibt winzige Metallkugeln, die wie kleine Fußballteams zusammenarbeiten. Forschende haben herausgefunden, wie stabil diese sind und was sie besonders macht.
Hast du schon mal von winzigen Metallkugeln gehört, die aus nur 19 Atomen bestehen? Diese Kugeln sind so klein, dass sie mit bloßem Auge nicht zu sehen sind. Sie bestehen aus Silber und einem weiteren Metall wie Nickel, Kupfer oder Zink. Diese winzigen Metallkugeln haben eine besondere Form, die man Doppel-Ikosaeder nennt.
Was die Forschenden herausgefunden haben
Die Forschenden haben herausgefunden, dass diese Doppel-Ikosaeder besonders stabil sind. Sie haben auch festgestellt, dass die Metallkugeln, die mit Nickel, Kupfer oder Zink „gedopt“ wurden, eine höhere Energie benötigen, um Elektronen zu verlieren. Das bedeutet, dass sie weniger reaktiv sind als reine Silberkugeln. Außerdem haben sie entdeckt, dass die Elektronen in den Silberatomen sich anders verhalten, wenn die Kugeln gedopt sind. Das könnte wichtig für die Katalyse sein, also für chemische Reaktionen, die durch diese Metallkugeln beschleunigt werden.
Wie haben sie das gemacht?
Um das herauszufinden, haben die Forschenden Computersimulationen verwendet. Diese Simulationen basieren auf der Dichtefunktionaltheorie, kurz DFT. Mit dieser Methode können sie die Struktur und Stabilität der Metallkugeln berechnen. Sie haben vier verschiedene Berechnungsmethoden verwendet, um sicherzustellen, dass ihre Ergebnisse korrekt sind.
Warum ist das wichtig?
Diese winzigen Metallkugeln könnten in der Zukunft in der Industrie verwendet werden, um chemische Reaktionen zu beschleunigen. Das könnte helfen, Energie zu sparen und die Umwelt zu schützen. Zum Beispiel könnten sie in Katalysatoren verwendet werden, die in Autos oder Fabriken eingesetzt werden, um schädliche Abgase zu reduzieren.
Du willst mehr über die Studie wissen?
Die Forschenden, die diese Entdeckungen gemacht haben, heißen Peter Ludwig Rodríguez-Kessler. Sie haben ihre Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Artikel veröffentlicht.