Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 464

Инженеры разрабатывают металлы-«хамелеоны»

Инженеры разрабатывают металлы-«хамелеоны»
Инженеры могут создавать жидкий и, возможно, твердый металл, изменяющий структуру поверхности в ответ на нагревание, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Angewandte Chemie.

Инженеры могут создавать жидкий и, возможно, твердый металл, изменяющий структуру поверхности в ответ на нагревание, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Angewandte Chemie.

Обработка частиц жидких металлических сплавов теплом делает их поверхность шероховатой.

Контролируя нагрев, вы можете управлять структурой поверхности, объяснил Мартин Туо - доцент штата Айова, профессор материаловедения и инженерии, соучредитель стартапа Ames SAFI-Tech Inc. и ведущий автор статьи.

Новая технология может положить начало проектированию «умных» систем сплавов, которые изменяют структуру поверхности и ее состав в ответ на изменения температуры, для применений, начиная от зондирования до катализа», - пишет в своей статье Туо и его исследовательская группа.

Соавторами статьи являются Эндрю Мартин и Винни Киари - докторанты штата Айова по материаловедению и инженерии - и Бойс Чанг - научный сотрудник Калифорнийского университета в Беркли, который получил докторскую степень в штате Айова.

Исследовательская группа начала с жидкого металлического сплава галлия, индия и олова, синтезированного в частицы, покрытые гладкой оксидной оболочкой, которая была химически стабилизирована. Когда частицы нагреваются, поверхность утолщается и становится жестче и начинает вести себя как твердое тело.

В конечном счете поверхность разрушается, позволяя жидкому металлу изнутри попасть на поверхность. Самый реактивный – галлий - прорывается первым. Большее количество тепла выносит на поверхность индий. А самая высокая температура - около 1600 градусов по Фаренгейту - выявляет соединения олова.

Это движение от подслоя к поверхности позволяет жидкой металлической частице «непрерывно инвертировать свой состав под действием тепловых воздействий», - пишут исследователи в статье.

«Частицы реагируют на определенный уровень тепла и выделяют определенный элемент в зависимости от температуры, так же, как хамелеон реагирует на цвет окружающей среды, - сказал Туо. - Вот почему мы говорим, что это металлы-хамелеоны - только реагируют на тепло, а не на цвет, как рептилии».

Киари сказал, что металлические частицы реагируют на управляемую среду: время, температура и уровень кислорода тщательно контролируются исследователями. Это позволяет инженерам прогнозировать и программировать точную текстуру поверхности частиц.

Мартин сказал, что эту технологию можно использовать для точной настройки характеристик металла в качестве катализатора или его способности поглощать соединения.

Исследователи считают, что технология будет работать с другими металлическими сплавами.

«Это не уникально для конкретных материалов, - сказал Туо. - Это поведение металлов в целом, их универсальное свойство».

Металлы-хамелеоны могут стать очень интересной и полезной технологией: «Когда вы говорите об умных материалах, как правило, подразумеваются полимеры, - сказал Туо. - Но металлы тоже могут это делать. Однако это большой зверь - вам нужно знать, как его укротить».

[Фото: eurekalert.org]

Источник: www.eurekalert.org

материалы металлы металлы-хамелеоны свойства металла физика химия

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.