科學家基於汞齊化發現了一種製造「金屬間納米晶體」的新方法

據媒體New Atlas報導,蘇黎世聯邦理工學院的工程師們開發了一種新的、令人驚訝的簡單方法,將兩種金屬製成一個納米晶體結構。該團隊表示,這幾乎可以讓任何兩種金屬結合起來,創造出全新類型的「金屬間納米晶體」,可用於一系列的應用。

科學家基於汞齊化發現了一種製造「金屬間納米晶體」的新方法

長期以來,將金屬變成合金一直有助於微調特定的屬性,如導電性和強度,這取決於它們的需求。如果合金能夠被製成納米晶體,即以重復模式排列的原子小球,潛在的應用才會更廣泛。問題是,沒有製造這些「金屬間納米晶體」的標准方法,因此到目前為止,在潛在的數萬種組合中,只有少數組合被製成。

在這項新研究中,蘇黎世聯邦理工學院的工程師們發現了一種製造金屬間納米晶體的新方法。他們表示,這種方法非常直觀,以至於他們驚訝於之前沒有人嘗試過。它基於汞齊化,這是提取金、銀、鉑等貴金屬的一種方法–通常是像汞這樣的低熔點金屬。

在這項研究中,研究小組從一種金屬的納米晶體開始,加入含有第二種金屬的稱為醯胺的分子化合物,然後將混合物加熱到300℃。這導致醯胺中的化學鍵斷裂,第二種金屬以液體形式聚集在納米晶體的表面。很快它就滲入,形成一個新的晶格,兩種不同金屬的原子有規律地分散開來。一旦它冷卻下來,一個金屬間納米晶體就在等待著。

「我們驚訝於這種汞齊化在納米尺度上的效率,」該研究的主要作者Maksym Yarema說。「擁有一個液態金屬成分是每個納米晶體內快速和均勻合金化的關鍵。」

科學家基於汞齊化發現了一種製造「金屬間納米晶體」的新方法

利用這種方法,研究小組設法使金屬間納米晶體混合幾對不同的金屬。鎵由於其30°C(86°F)的低熔點而受到歡迎,在這項研究中,它與金、銀、銅、鎳和鈀結合在一起。後者作為一種基礎也很有效,研究小組將其與銦和鋅混合。

重要的是,研究小組表示,幾乎任何金屬都可以用於這種技術,以不同的比例混合,並形成不同大小的納米晶體。總的來說,這為催化劑、電池、數據存儲設備和其他電子元件的應用開辟了一個巨大的范圍。

該研究發表在《科學進展》雜誌上。

來源:cnBeta