UC San Diego的化学家开发了一种新工具，使科学家们第一次看到，以5亿米的规模，“纳米级”混合过程发生在液体中。
“能够看纳米化学梯度和反应发生时就是这样一个基本的工具在生物学、化学和材料科学,”内森Gianneschi说,化学和生物化学教授领导的团队详细的发展在本周出版的《华尔街日报》的一篇论文显微镜和显微分析。“有了这个新工具，我们就能看到以前从未见过的化学相互作用的动力学和动力学。”
科学家长期依赖于透射电子显微镜或TEM，看看纳米级的结构。但是，该技术可以仅采用静态图像，并且必须将受试者干燥，或者冷冻并安装在真空室内以便被观察。因此，研究人员无法查看生活过程或化学反应在纳米级，例如微小纤维或纳米级突起的生长细胞内的生长和收缩，细胞运动和分裂必不可少，或由液体中的化学反应引起的变化。
“作为化学家，我们只能在低分辨率下真正分析最终产品或批量溶液的变化，或者图像处于低分辨率下，因为我们永远无法看到纳米级直接发生的事件，”Gianneschi说。
允许的液体细胞TEM或LCTEM的最新进展已允许科学家们终于拍摄视频纳米级对象在液体。但这种技术受到了限制，因为无法控制溶液的混合，而这是观察和分析药物对活细胞的影响或两种化学物质的反应时的要求。
Joseph Patterson是德国和太平洋西北国家实验室的科技股份有限公司的研究人员，在德国和太平洋国家实验室工作，通过开发一种技术以及允许科学家们存入微小数量的工具来解决这一问题的一大步来解决这一问题。液体 - 液体约50万千分之二的升 - 在LCTEM显微镜的观察区域内。
Gianneschi说:“通过这项技术，我们可以看到多种成分在纳米级液体中混合在一起，例如，我们可以观察生物材料，也许可以看到它们对药物的反应。”“这在以前是不可能的。”
“基础研究的好处是巨大的，”他补充说。“我们现在可以直接看到各种东西在纳米尺度上的生长，比如天然纤维或微管。研究人员对纳米颗粒的表面如何影响化学反应非常感兴趣纳米级缺陷在材料的表面上发展。我们最终可以看看纳米结构上的界面，以便我们可以优化新型催化剂，涂料和悬浮液的开发。“
虽然科学家尚未使用他们的工具来查看解决方案中的化学反应，但他们证明了该技术的用途使用金纳米颗粒和悬浮在液体中的其他纳米级晶体的组合来提供混合。
Gianneschi说:“我们展示的是概念的证明。”“但这就是我们接下来要做的。”
尽管这种新工具不能让科学家们真正看到溶液中的分子，Gianneschi说他们应该能够看到发生在大于5纳米或5亿分之一米的材料上的化学反应的影响。
“我们不会观察分子碰撞，但我们将能够在纳米长度尺度上观察它们的单个粒子和收集，”他补充说。“观察这些过程一直是纳米科学领域的关键挑战之一。”
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