Благодаря тому что современная наука не стоит на месте, у специалистов различных сфер деятельности есть возможность делать новые открытия и изобретения. Ученые разработали новую технологию, которая позволяет создавать из наночастиц сверхтвердые материалы. В чем ее принцип, разберемся подробнее в данной статье.
Теория
Металлурги знают множество способов сделать кусок металла более твердым. Его можно подвергнуть деформации, скрутить, прокатить между двумя роликами или простучать молотком.
Подобные механические методы позволяют добиться разрушения зернистой структуры – микроскопических доменов, из которых и складывается объемный кусок металла. Однако даже при такой обработке мелкие зерна оставались достаточно твердыми, чтобы подвергнуть их дальнейшему уплотнению.
Новый подход
Группа исследователей из Университета Брауна предложила новый способ создавать сверхтвердые материалы. Он предполагает настройку структуры металлических зерен снизу вверх. Статья, посвященная этому методу, недавно была опубликована в журнале Chem.
Новая технология предполагает разрушение отдельных металлических нано-кластеров с одновременным образованием твердых макроскопических кусков металла. Механические испытания, которым подвергались созданные образцы, показали, что материал получается в четыре раза более твердым, чем металл естественного происхождения.
Мнение ученых
Доцент кафедры химии Университета Брауна и автор нового исследования Оу Чен говорит, что механические методы упрочнения металлов представляют собой нисходящие способы изменения структуры зерна. Их исследовательская группа создает своеобразные строительные блоки из наночастиц, которые способны сливаться в единое целое при сжатии. Это позволяет получить зерна однородного размера и материал с более высокими прочностными характеристиками.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение
В качестве образцов для исследования ученые создали «монетки» сантиметрового размера. В их состав входили наночастицы серебра, золота, палладия и других металлов. Подобные элементы могут использоваться для изготовления различных покрытий, электродов и термоэлектрических генераторов. Процесс производства при необходимости может быть расширен и для получения сверхтвердых металлических покрытий для различных промышленных компонентов.
По словам Оу Чена, основой процесса получения сверхтвердых металлов является химическая обработка блоков наночастиц. Обычно наночастицы металлов покрыты органическими молекулами – лигандами, которые способны нарушать образование связей между частицами. Команда Чена придумала способ химического удаления лигандов для обеспечения более плотного контакта наночастиц.
Как показали исследования, металлические предметы, изготовленные по данной технологии, получаются намного прочнее образцов из обычных металлов. К примеру, золотые монеты, произведенные таким путем, получаются в 2-4 раза тверже. При этом иные свойства, такие как коэффициент отражения света или электрическая проводимость, практически идентичны стандартным металлам.