في ورش المجوهرات، لا يُخلط الذهب مع الروثينيوم: فالأول لين ولامع، والثاني صعب الانصهار وهش. لكن على المقياس النانوي، يندمج المعدنان في سبيكة واحدة، تبدأ عند التسخين في الانفصال، مثل الزيت والماء في مرق يبرد. هذا السلوك بالتحديد هو ما صوره الباحثون وهم يدرسون جسيمات أصغر من جزء من مائة من سمك الشعرة.
في البداية، تمثل الجسيمات النانوية خليطًا متجانسًا من الذهب والروثينيوم بترتيب مكعب للذرات. عند التسخين فوق 350 درجة مئوية، تتشكل داخل كل جسيم مناطق منفصلة: غنية بالذهب (بشبكة مكعبة) وغنية بالروثينيوم (بشبكة سداسية). يشبه هذا تجمع بلورات بأشكال مختلفة في شمع يتجمد. لكن الأكثر إثارة للاهتمام يحدث عندما توضع الجسيمات في خليط من الهيدروجين والنيتروجين تحت الضغط الجوي، كما في المفاعلات الصناعية لتخليق الأمونيا.
تظهر هذه الفراغات والأوجه الواضحة على سطح الجسيمات فقط عند الضغط العالي للغاز. أظهرت الحسابات أن الهيدروجين يعزز الفرق في حركة ذرات الذهب والروثينيوم، مما يجعل الأولى تغادر أسرع وتترك شواغر — "ثقوبًا" من الذرات الراحلة. تُعرف هذه الآلية بتأثير كيركيندال (Kirkendall effect): إذا انتشر معدنان بسرعات مختلفة، تتشكل مسام عند الحدود.
فهم هذه إعادة الترتيب سيساعد في صنع محفزات لا تتحلل أثناء العمل. فالأمونيا ضرورية للأسمدة، وإنتاجها اليوم يستهلك حوالي 2% من طاقة العالم. إذا كانت الجسيمات أكثر استقرارًا، ستصبح العملية أرخص وأكثر صداقة للبيئة.
لاحظ تأثير كيركيندال لأول مرة في عام 1947 على النحاس الأصفر: كان الزنك ينتشر أسرع من النحاس، وتتشكل مسام في مكان التلامس. الآن تم العثور على نفس الآلية في الجسيمات النانوية للمحفزات.