Знайдений новий метод обробки металів: учених надихнув "рідкий" термінатор Т-1000

термінатор, термінатор Т-1000
Фото: HectorEnriquez

Європейським дослідникам вдалося розробити простий метод об'єднання двох металів в одну нанокристалічну структуру.

Інженери зі Швейцарської вищої технічної школи Цюріха (ETH Zurich), заявляють, що знайшли спосіб, як об'єднати будь-які два метали і в підсумку створити абсолютно нові типи "інтерметалічних нанокристалів", які можна використовувати в якості каталізаторів, в акумуляторах, пристроях зберігання даних та інших електронних компонентах.

Дослідження було опубліковане в журналі Science Advances.

Змішування металів у сплавах давно використовується для точного налаштування певних властивостей, таких як провідність і міцність, залежно від того, для чого вони потрібні. Можливості застосування розширюються, якщо зі сплавів можна виділити нанокристали — крихітні кульки атомів, розташовані в періодичному візерунку. Проблема в тому, що не існує стандартного способу створення інтерметалічних нанокристалів, і тому поки створено лише кілька комбінацій, хоча потенціал обчислюється десятками тисяч варіантів.

нанокристал
Спосіб створення нанокристалів із двох різних металів

У ході недавнього дослідження інженери з ETH Zurich знайшли новий спосіб створення інтерметалічних нанокристалів, який, за їхніми словами, настільки інтуїтивно зрозумілий, що вони були здивовані тим, що ніхто не пробував його раніше. Він заснований на амальгамуванні, коли один твердий метал розчиняється в іншому, що перебуває в рідкому стані та має низьку температуру плавлення, як у ртуті.

нанокристали, метали
Електронно-мікроскопічні зображення серії нових інтерметалічних нанокристалів

Команда вчених додала молекулярні сполуки, звані амідами, що містять один метал, у нанокристали іншого металу, а потім нагріла суміш до 300°C. Це викликало руйнування хімічних зв'язків в аміда, і перший метал зібрався у вигляді "крапель" на поверхні нанокристалів другого металу. Незабаром він почав просочуватися між нанокристалами другого металу, утворюючи нову кристалічну решітку, в якій атоми двох різних металів стають рівномірно розосередженими. Як тільки він охолов, утворився інтерметалічний нанокристал.

Використовуючи цей метод, команді вдалося створити інтерметалічні нанокристали, змішуючи кілька різних пар металів. Галій був обраний через свою низьку температуру плавлення 30°C. Його поєднували з золотом, сріблом, міддю, нікелем і паладієм. Останній також добре працював у ролі основи, і команда змішала його з індієм і цинком.

Інженери стверджують, що можна використовувати практично будь-які метали, змішувати їх у різних пропорціях і формувати нанокристали різного розміру.

Раніше ми повідомляли про те, що дослідникам вдалося створити регенерувальний матеріал для нового типу роботів.