Как да си направим малки метални снежинки

В разтопения галий цинкът образува симетрични, шестоъгълни наноструктури

Ваня Милева Последна промяна на 12 December 2022 в 00:01 2516 0

Ако се нагрее галиево-цинкова сплав до 350° C и се остави да се охлади в продължение на 10 дни, ще кристализират в течния галий различни форми на цинкови снежинки. Кредит: S.A. Idrus-Saidi et al/Science 2022

Ако се вгледате внимателно снежинка, ще видите единствен по рода си кристал, чиито растеж се влияе от околните условия като температура и влажност.

Оказва се, че този вид сложно самосглобяване може да се случи и в металите, съобщават изследователи в Science от 9 декември.

В басейни с разтопен галий физикът Никола Гастон (Nicola Gaston) и колегите му отглеждат цинкови наноструктури със симетрични, шестоъгълни кристални рамки. Такива метални снежинки могат да бъдат полезни за катализиране на химични реакции и конструиране на електроника, разказва Гастон от Института за съвременни материали и нанотехнологии MacDiarmid към Университета на Оукланд в Нова Зеландия.

„Самосглобяването е начинът, по който природата прави наноструктури“, обяснява Гастон. „Опитваме се да се научим да правим едни и същи неща.“

Измислянето как да се изработват малки, сложни метални форми с по-малко стъпки и с по-малко енергия може да бъде полезно за производителите.

Изследователите са избрали галий като среда за растеж, поради относително ниската му точка на топене, способността да разтваря много други метали и тенденцията неговите атоми да се организират свободно, докато са в течно състояние.

След смесване на цинк в галия, екипът подлага сплавта на повишени температури и различно налягане и след това оставя сместа да се охлади до стайна температура. Разхлабеното подреждане на галиеви атоми изглежда принуждава кристализиращия цинк да прерасне в симетрични, шестоъгълни структури, наподобяващи естествени снежинки и други форми, установява екипът. 

Изследванията в приложенията на галий и други нискотемпературни течни метали има примамливо бъдеще.

„Не искам да приемам тази метафора за снежинката твърде далеч, но [тази работа] наистина загатва за нови клонове за научни открития“, коментира Гастон.

Справка:

S.A. Idrus-Saidi et al. Liquid metal synthesis solvents for metallic crystals. Science. Vol. 378, December 9, 2022, p. 1118. doi: 10.1126/science.abm2731.

Източник: How to make tiny metal snowflakes, Science News.

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Физика

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !