Kovové snehové vločky ukazujú nové výrobné metódy v nanorozmeroch
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 6. 2. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Výskumníci z Nového Zélandu a Austrálie vytvorili drobné kovové snehové vločky, kocky, tyčinky a iné tvary. Tieto nanokryštály sa tvoria podobne ako sneh, no sú z tekutého kovu a demonštrujú tak novú zaujímavú potenciálnu metódu výroby nanoštruktúr.
Tím uskutočnil sériu experimentov s použitím gália, zaujímavého kovu s nízkym bodom topenia tesne pod 30 °C. To znamená, že na jeho skvapalnenie stačí teplota ako v letný deň alebo dokonca len jeho držanie v ruke. Vedci vytvorili zliatiny zmiešaním gália s inými kovmi, ako sú zinok, nikel, meď, cín, platina, bizmut, striebro a hliník, a sledovali dynamiku vzniknutých nanokryštálov.
Kovy sa zmiešali pri vysokých teplotách, takže oba kovy boli v tekutej forme, potom sa zliatina ochladila do takej miery, že sekundárny kov sa stal pevným, zatiaľ čo gálium zostalo tekuté. To spôsobilo, že pevný kov sa zrážal z tekutého gália a kryštalizoval do rôznych tvarov v závislosti od kovu. To zahŕňalo kocky, tyče, oktaédre a šesťuholníkové a obdĺžnikové dosky.
Najzvláštnejšie sa však správal zinok, ktorý vytváral fraktálne štruktúry pripomínajúce snehové vločky. Pri podrobnejšom skúmaní vedci zistili, že rôzne tvary kryštálov spôsobili špecifické atómové interakcie medzi gáliom a rôznymi kovmi. Napríklad v prípade zinku je každý atóm obklopený šiestimi susednými atómami v štruktúre, ktorá pripomína snehovú vločku.
Nech je to akokoľvek príťažlivé, nejde len o to, že by sa teraz mali vytvárať malé kovové snehové vločky kvôli tomu, len aby sa vytvorili. Tím tvrdí, že táto technika by sa mohla použiť na výrobu nanočastíc rôznych tvarov na použitie v elektronike alebo pri výrobe materiálov.
„Na rozdiel od prístupov k tvorbe nanoštruktúry zhora nadol, čiže odrezávaním materiálu, sa tento prístup zdola nahor spolieha na samoskladanie atómov,“ povedala profesorka Nicola Gaston, autorka štúdie. „Takto príroda vytvára nanočastice a je to menej nehospodárne a oveľa presnejšie ako metódy zhora nadol. Na vytvorení kovovej snehovej vločky je tiež niečo veľmi cool“.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Science.
