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外媒New Atlas:工程师们开发出将两种金属制成一个纳米晶体结构
时间:2021-08-09 08:33:27

据外媒New Atlas报道,苏黎世联邦理工学院的工程师们开发了一种新的、令人惊讶的简单方法,将两种金属制成一个纳米晶体结构。 该团队表示,这几乎可以让任何两种金属结合起来,创造出全新类型的“金属间纳米晶体”,可用于一系列的应用。

长期以来,将金属变成合金一直有助于微调特定的属性,如导电性和强度,这取决于它们的需求。如果合金能够被制成纳米晶体,即以重复模式排列的原子小球,潜在的应用才会更广泛。问题是,没有制造这些“金属间纳米晶体”的标准方法,因此到目前为止,在潜在的数万种组合中,只有少数组合被制成。

在这项新研究中,苏黎世联邦理工学院的工程师们发现了一种制造金属间纳米晶体的新方法。他们表示,这种方法非常直观,以至于他们惊讶于之前没有人尝试过。它基于汞齐化,这是提取金、银、铂等贵金属的一种方法--通常是像汞这样的低熔点金属。

在这项研究中,研究小组从一种金属的纳米晶体开始,加入含有第二种金属的称为酰胺的分子化合物,然后将混合物加热到300℃。这导致酰胺中的化学键断裂,第二种金属以液体形式聚集在纳米晶体的表面。很快它就渗入,形成一个新的晶格,两种不同金属的原子有规律地分散开来。一旦它冷却下来,一个金属间纳米晶体就在等待着。

“我们惊讶于这种汞齐化在纳米尺度上的效率,”该研究的主要作者Maksym Yarema说。“拥有一个液态金属成分是每个纳米晶体内快速和均匀合金化的关键。”

利用这种方法,研究小组设法使金属间纳米晶体混合几对不同的金属。镓由于其30°C(86°F)的低熔点而受到欢迎,在这项研究中,它与金、银、铜、镍和钯结合在一起。后者作为一种基础也很有效,研究小组将其与铟和锌混合。

重要的是,研究小组表示,几乎任何金属都可以用于这种技术,以不同的比例混合,并形成不同大小的纳米晶体。总的来说,这为催化剂、电池、数据存储设备和其他电子元件的应用开辟了一个巨大的范围。

该研究发表在 《科学进展》 杂志上。

关键词: 科学家 纳米晶体 金属 合金

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