Малки метални снежинки демонстрират нови наномащабни производствени методи

Сподели

Изследователи от Нова Зеландия и Австралия са отгледали малки метални снежинки, кубчета, пръчици и други форми. Нанокристалите се образуват като сняг от течен метал, демонстрираха интригуващ нов потенциален метод за производство на наномащабни структури.

Екипът проведе серия от експерименти, използвайки галий, интригуващ метал с ниска точка на топене малко под 30 °C (86 °F), което означава, че температурата в летен ден – или дори само да го държите в ръка – е достатъчна, за втечни го. Изследователите направиха сплави чрез смесване на галий с други метали като цинк, никел, мед, калай, платина, бисмут, сребро и алуминий и наблюдаваха динамиката на образуваните кристали.

Металите се смесват при високи температури, така че и двата метала да са в течна форма, след което сплавта се охлажда до степен, в която вторичният метал става твърд, докато галият остава течен. Това накара твърдия метал да се утаи от течния галий и да кристализира в набор от различни форми, в зависимост от метала. Това включваше кубове, пръти, октаедри и шестоъгълни и правоъгълни плочи.

Но поведението на цинк беше най-странното, образувайки фрактални структури, които приличаха на снежинки. При по-внимателно изследване изследователите установиха, че специфичните атомни взаимодействия между галия и различните метали са причинили образуването на различните кристални форми. В случая с цинка, например, всеки атом е заобиколен от шест съседни атома в модел, който прилича на снежинка.

Колкото и готино да е, това не е просто въпрос на правене на малки метални снежинки заради самото себе си. Екипът казва, че техниката може да се използва за създаване на наночастици с различни форми за използване в електрониката или производството на материали.

„За разлика от подходите отгоре надолу за формиране на наноструктура – ​​чрез изрязване на материал – този подход отдолу нагоре разчита на самосглобяването на атомите“, каза професор Никола Гастон, автор на изследването. „Ето как природата създава наночастици и е едновременно по-малко разточителен и много по-прецизен от методите отгоре надолу. Има и нещо много готино в създаването на метална снежинка!“

Изследването е публикувано в списанието Наука.

източник: Университет на Оукланд



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели