Maleńkie metalowe płatki śniegu demonstrują nowe metody produkcji w nanoskali

Metalowe płatki śniegu wykonane z cynku w nanoskali mogą być pierwszym krokiem w kierunku nowej techniki wytwarzania.

Naukowcy z Nowej Zelandii i Australii wyhodowali małe metalowe płatki śniegu, kostki, pręty i inne kształty. Nanokryształy formują się jak śnieg z ciekłego metalu, demonstrując intrygującą nową potencjalną metodę wytwarzania struktur w nanoskali. Zespół przeprowadził serię eksperymentów z użyciem galu, intrygującego metalu o niskiej temperaturze topnienia poniżej 30°C (86°F), co oznacza, że temperatura w letni dzień – lub nawet trzymanie go w dłoni – wystarczy, aby go upłynnić. Naukowcy stworzyli stopy, mieszając gal z innymi metalami, takimi jak cynk, nikiel, miedź, cyna, platyna, bizmut, srebro i aluminium, i obserwowali dynamikę powstających kryształów.

Zobacz też: Prosty stop tworzy najtwardszy materiał, jaki kiedykolwiek zarejestrowano

Metale mieszano w wysokich temperaturach, więc oba metale były w postaci płynnej, a następnie stop ochłodzono do takiej temperatury, że ​​metal wtórny stał się stały, podczas gdy gal pozostał płynny. To spowodowało, że stały metal wytrącił się z ciekłego galu i krystalizował w różnych kształtach, w zależności od metalu. Obejmowało to kostki, pręty, ośmiościany oraz sześciokątne i prostokątne płytki.

Ale zachowanie cynku było najdziwniejsze – tworzył fraktalne struktury przypominające płatki śniegu. Po bliższym zbadaniu naukowcy odkryli, że specyficzne interakcje atomowe między galem a różnymi metalami spowodowały powstanie różnych kształtów kryształów. Na przykład w przypadku cynku każdy atom jest otoczony sześcioma sąsiadami w układzie przypominającym płatek śniegu.

Choć może to być fajne, nie jest to tylko kwestia robienia małych metalowych płatków śniegu. Zespół twierdzi, że technika ta może być wykorzystana do wytwarzania nanocząstek o różnych kształtach do użytku w elektronice lub produkcji materiałów.

W przeciwieństwie do podejścia odgórnego do tworzenia nanostruktury – poprzez odcinanie materiału – podejście oddolne opiera się na samoorganizacji atomów. W ten sposób natura tworzy nanocząsteczki i jest zarówno mniej marnotrawna, jak i znacznie bardziej precyzyjna niż metody odgórne. Jest też coś bardzo fajnego w tworzeniu metalicznego płatka śniegu!

– powiedziała profesor Nicola Gaston, autorka badania

Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Science.

źródło: Uniwersytet w Auckland | New Atlas