Die dikte komt dan in de buurt van de dikte van de vloeibare schil bij een grote klomp metaal.' Volgens Tchebotareva kun je van alles verwachten. Ze koos voor goud als te onderzoeken metaal.

Computertechnologie
Vanuit het oogpunt van fundamenteel onderzoek is het interessant te weten hoe het smelten van kleine deeltjes metaal in zijn werk gaat. Maar de uitkomsten van Tchebotareva's onderzoek kunnen ook van belang zijn voor de computertechnologie. Momenteel worden de belangrijkste verbindingen in chips gemaakt van koperstructuren die zo'n 20 nm dik zijn. Dat is vijfhonderd keer zo dun als een menselijk haar. Om de computer sneller te maken, moeten de verbindingen in de chips verkleind worden. Tchebotareva: 'Als je naar 5 nm of nog dunner wilt, moet je wel weten wat er gebeurt. Blijft de verbinding vast of wordt hij vloeibaar en bij welke temperatuur?' Van een groot stuk metaal is de smelttemperatuur tamelijk hoog. Maar als de omvang afneemt, wordt ook het smeltpunt lager. De verkleinde metalen onderdelen in een computerchip zouden dus eerder kunnen gaan smelten.

Nanodeeltje
Behalve voor de computerindustrie kan Tchebotareva's onderzoek ook nuttig zijn voor de chemische industrie. Nanodeeltjes van goud worden veel gebruikt als katalysatoren bij scheikundige reacties. De katalytische eigenschappen van een vast en een vloeibaar deeltje kunnen sterk verschillen.

Hoe komt ze aan de nodige nanodeeltjes? 'We maken ze in elk geval niet zelf', lacht Tchebotareva. 'Tegenwoordig zijn nanodeeltjes in allerlei maten commercieel verkrijgbaar. Je kunt al deeltjes kopen van 1,4 nm in doorsnee.' Hoeveel atomen is 1,4 nm? Tchebotareva: 'De grootte van een goudatoom is rond 0,3 nm, dus je hebt dan drie of vier atomen in iedere richting, zo'n honderd atomen in één deeltje. Maar ik ga eerst kijken naar de veel grotere formaten van ongeveer 50 micron, de gemiddelde dikte van een menselijke haar. Van daaruit werk ik dan terug naar zo klein mogelijk. We weten met de huidige techniek niet precies waar de grens ligt.'

Laserstraal
De nanodeeltjes krijgt Tchebotareva opgelost in een flesje met alcohol geleverd. Voor het onderzoek begint, doet ze een druppel van de oplossing op een glasplaatje, die ze door een centrifugale beweging verspreidt. Met een laserstraal verhit ze de nanodeeltjes. Om te kunnen zien hoe de deeltjes zich gedragen, of ze nog vast of al vloeibaar zijn, wekt ze met een korte laserpuls een vibratie in elk deeltje op. Een tweede optische puls registreert deze vibratie. Tchebotareva doet dit bij verschillende deeltjes van verschillende grootte en bij verschillende temperaturen. Door de reacties met elkaar te vergelijken, kan ze zien in welke staat een deeltje is: vast, half of helemaal vloeibaar. En wanneer het vloeibaar wordt, bij welke temperatuur dat gebeurt. De vibratie in een vast deeltje vindt plaats op een zekere frequentie. Als het deeltje smelt, verandert de frequentie.