Исследователям удалось создать нанокристаллы из двух разных металлов

Новости

Исследователям из ETH удалось создать нанокристаллы из двух разных металлов с помощью процесса амальгамирования, при котором жидкий металл проникает в твердый. Этот новый и удивительно интуитивно понятный метод позволяет производить широкий спектр интерметаллических нанокристаллов с заданными свойствами для различных приложений.

Исследователям удалось создать нанокристаллы из двух разных металлов

Нанокристаллы представляют собой сферы нанометрового размера, состоящие из правильно расположенных атомов. Благодаря своим выгодным свойствам они находят применение в нескольких технологиях. Например, полупроводниковые нанокристаллы используются в телевизионных экранах нового поколения. Совсем недавно так называемые интерметаллические нанокристаллы, в которых два разных металла объединяются, образуя кристаллическую решетку, сделали себе имя, поскольку обещают усовершенствованные и уникальные области применения. Эти приложения варьируются от катализа до хранения данных и медицины.

Теоретически существуют десятки тысяч возможных комбинаций металлов, которые могут составлять такие нанокристаллы, с соответственно большим количеством различных свойств материала. Однако до сих пор удалось создать нанокристаллы только из нескольких таких пар. Группа исследователей из ETH Zurich под руководством Максима Яремы и Ванессы Вуд из Института электроники разработала новую технику, которая, в принципе, позволяет реализовать почти все возможные комбинации интерметаллических нанокристаллов. Их результаты недавно были опубликованы в научном журнале Science Advances.

«Наш метод прост и интуитивно понятен — на самом деле настолько интуитивно понятен, что мы были удивлены, что ни у кого не было этой идеи до нас», — говорит Ярема. В обычных процедурах получения нанокристаллов из одного металла атомы металлов вводятся в молекулярной форме, например в виде солей, в раствор, в котором затем образуются нанокристаллы. «Теоретически это можно сделать и с двумя разными металлами, но на практике сложно или даже невозможно объединить в реакторе сильно разнородные металлы», — объясняет Ярема. Поэтому ученые ETH прибегли к процедуре, которая использовалась веками: слияние, особый вид плавления или смешивания металлов.

Исследователи ожидают большой потенциал для технологических применений из-за точного контроля состава и размера нанокристаллов, а также возможности комбинировать металлы практически по своему желанию. «Поскольку синтез нанокристаллов путем амальгамирования позволяет создавать так много новых композиций, мы не можем дождаться, чтобы увидеть их работу в улучшенном катализе, плазмонике или литий-ионных батареях», — говорит Ярема. Например, катализаторы, состоящие из нанокристаллов, могут быть точно адаптированы и оптимизированы для конкретного химического процесса, который они должны ускорять.

Источник — 1nsk.ru.

1nsk