Найден новый метод обработки металлов: ученых вдохновил "жидкий" терминатор Т-1000

терминатор, терминатор Т-1000
Фото: Hector Enriquez

Европейским исследователям удалось разработать простой метод объединения двух металлов в одну нанокристаллическую структуру.

Инженеры из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich), заявляют, что нашли способ как объединить любые два металла и в итоге создать совершенно новые типы "интерметаллических нанокристаллов", которые могут использоваться в качестве катализаторов, в аккумуляторах, устройствах хранения данных и других электронных компонентах.

Исследование было опубликовано в журнале Science Advances.

Смешивание металлов в сплавах давно используется для точной настройки определенных свойств, таких как проводимость и прочность, в зависимости от того, для чего они нужны. Возможности применения расширяются, если из сплавов можно преобразовать нанокристаллы — крошечные шарики атомов, расположенные в повторяющемся узоре. Проблема в том, что не существует стандартного способа создания интерметаллических нанокристаллов, и поэтому пока создано лишь несколько комбинаций, хотя потенциал исчисляется десятками тысяч вариантов.

нанокристалл
Способ образования нанокристаллов из двух разных металлов

В ходе недавнего исследования инженеры из ETH Zurich нашли новый способ создания интерметаллических нанокристаллов, который, по их словам, настолько интуитивно понятен, что они были удивлены тем, что никто не пробовал его раньше. Он основан на амальгамировании, когда один твердый металл растворяется во втором, находящемся в жидком состоянии и имеющем низкую температуру плавления, как у ртути.

нанокристаллы, металлы
Электронно-микроскопические изображения серии новых интерметаллических нанокристаллов

Команда ученых добавила молекулярные соединения, называемые амидами, содержащими один металл, в нанокристаллы другого металла, а затем нагрела смесь до 300°C. Это вызывало разрушение химических связей в амиде, и первый металл собрался в виде "капель" на поверхности нанокристаллов второго металла. Вскоре он начал просачиваться между нанокристаллами второго металла, образуя новую кристаллическую решетку, в которой атомы двух разных металлов становятся равномерно рассредоточенными. Как только он остыл, образовался интерметаллический нанокристалл.

Используя этот метод, команде удалось создать интерметаллические нанокристаллы, смешивая несколько разных пар металлов. Галлий был выбран из-за своей низкой температуры плавления 30°C. Его сочетали с золотом, серебром, медью, никелем и палладием. Последний также хорошо работал в качестве основы, и команда смешала его с индием и цинком.

Инженеры утверждают, что можно использовать практически любые металлы, смешивать их в разных пропорциях и формировать нанокристаллы разного размера.

Ранее мы сообщали о том, что исследователям удалось создать регенерирующий материал для нового типа роботов.