🔬 Ученые из Национального университета Тайваня разработали новую методику электронной микроскопии, позволяющую измерять атомные номера (Z) материалов с высокой точностью. Технология, названная ZEM (Atomic Number Electron Microscopy), уже используется для изучения хранения водорода, а также формирования и «заживления» дефектов в наноструктурах палладия.
💡 Это открытие может значительно улучшить современные методы анализа материалов, особенно для количественного исследования легких элементов (например, водорода, Z=1) и дефектов (Z=0), которые ранее были почти невидимы для обычных микроскопов.
📄 Исследование, опубликованное в ACS Nano, показало, что ZEM особенно чувствителен к материалам с низким атомным номером. «Водород слабо взаимодействует с электронами и фотонами, что затрудняет его обнаружение. Но с ZEM мы можем наблюдать его поведение внутри металлов и даже видеть, как он изменяет структуру материала», — объясняет руководитель проекта, доктор Чи-Вей Чанг.
🔍 Эксперименты с палладием (широко используемым для хранения водорода) выявили неоднородное распределение водорода: он концентрируется на границах зерен и дефектах. Удивительно, но после циклов зарядки-разрядки количество дефектов уменьшалось, что указывает на возможный механизм самовосстановления материала.
✨ Преимущество ZEM — неразрушающий анализ содержания водорода и дефектов, в отличие от традиционных методов, требующих разрушения образца. «Другие технологии не позволяют изучать один и тот же участок многократно. ZEM открывает окно в динамику процессов при хранении водорода», — подчеркивает Чанг.
🌐 Исследование также показало два типа поглощения водорода:
1. Заполнение существующих дефектов на ранних стадиях.
2. Формирование стабильных гидридов металлов на поздних этапах.
«Мы впервые смогли различить эти два механизма», — отмечают авторы.
🚀 Ученые продолжают повышать точность ZEM, надеясь, что технология станет ключом к изучению наноструктур легких элементов. «Наша цель — раскрыть микромир материалов, которые раньше оставались загадкой», — заключает Чанг.
Исследование поддержано Национальным университетом Тайваня.
📌 Источник: [Материаловедение и химическая инженерия](https://www.physicsforums.com/).