最新的散射实验表明，纳米复合材料的x射线散射没有特定的模式。通过先进的模拟技术，新研究表明，不同形状和大小的纳米颗粒之间的相互作用可能是导致这种现象的原因。
x射线和中子的小角度散射是研究分子和纳米粒子结构的有用工具。然而，迄今为止的实验揭示了一些纳米复合材料中令人惊讶的缺乏纳米颗粒结构——这些材料的分子骨架是通过纳米颗粒预先用聚合物吸附处理的。
法国蒙彼利埃大学的Anne-Caroline Genix和Julian Oberdisse在EPJ E上详细介绍了一种新方法，他们表明，这些图案只能通过形状和大小各异的纳米颗粒之间的相互作用产生。
这项研究突显了小角度散射仪器快速提高的能力，也有助于研究人员改进研究纳米复合材料的技术，这些技术可以应用于微型化电子、生物组织工程和坚固、轻质的飞机材料等领域。
当x射线束或中子束与材料样品中的原子相互作用时，由此产生的动量转移使它们以特征模式散射，这些模式根据样品的分子结构而变化。近年来，测量这种散射的仪器得到了迅速改进，提供了更快的数据采集，以及对粒子速度和方向变化的更准确和更广泛的测量。
在他们最近的研究中，Genix和Oberdisse使用该技术研究了浓缩的聚合物基纳米复合材料的结构。众所周知，在高纳米粒子浓度下，粒子之间的相互作用改变了散射模式。
然而，令人惊讶的是，在他们的实验中，两人发现这似乎并没有发生:相反，他们观察到的x射线散射模式似乎表明了单个纳米颗粒。为了解释这一结果，研究人员进行了数值模拟，将纳米颗粒在空间中的位置与他们观察到的散射模式联系起来。
他们发现，对于高纳米颗粒浓度，具有不同形状和大小的纳米颗粒之间的相互作用在纳米复合材料中产生了一种几乎“无结构”的状态——这解释了他们观察中缺乏特定特征的原因。这一发现为纳米复合材料的分子特性以及如何优化其独特性能提供了重要的见解。
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