Разработаны наночастицы из восьми ранее не смешивающихся элементов — Naked Science
30.03.2018
Редакция Naked Science

Разработаны наночастицы из восьми ранее не смешивающихся элементов

Ученые разработали методологию получения наночастиц по принципу конструктора «Лего», что позволяет изготавливать материалы из ранее невозможных комбинаций элементов.

30_nanolego
©Wikipedia

Исследователи из Мэрилендского университета разработали новую технологию создания наноматериалов. Методика позволяет собирать наноразмерные частицы, которые состоят из восьми различных элементов, ранее принципиально не смешивающихся друг с другом. Синтез наносплавов с высокой энтропией значительно расширяет возможности получения полезных материалов.

 

Традиционно для синтеза подобных наночастиц применяют химические методы, что дает возможность комбинировать лишь до трех элементов, которые не смешиваются равномерно.

 

Новый же метод — физический. Лянбин Ху, один из авторов разработки, поясняет: «Представьте себе элементы, которые, чтобы сделать наночастицы, объединяют как строительные блоки Lego. Если у вас есть только один-три цвета и размера, то вы ограничены в комбинациях. <…> Теперь мы можем создавать наноматериалы практически с любыми металлическими и полупроводниковыми элементами».

Разработчики метода: Йонгган Яо, Лянбин Ху, Стивен Д. Лейси / © М. Морган, Мэрилендский университет

 

Новый метод в теории очень прост. Для образования наночастиц сплава с высокой энтропией применяют двустадийный процесс. На первом этапе используется карботермический шоковый синтез: очень быстрое нагревание заготовки, приблизительно до 1650°C за 55 миллисекунд. Сразу же переходят ко второй стадии — не менее быстрой заморозке. Скорость снижения температуры составляет более 55 000°C в секунду, как с юмором написали в статье исследователи. Конечно, этот процесс длится также миллисекунды.

 

В результате металлы (испытывали платину, никель, железо, кобальт, золото, медь) равномерно смешиваются с другими элементами: для разделения на фракции не хватает времени, а после охлаждения материал получается стабильным.

 

В качестве наглядного примера пользы метода ученые синтезировали катализатор окисления аммиака, первой стадии синтеза широко применяемой азотной кислоты. Полученный наноматериал не только обеспечивает практически стопроцентный выход реакции, но и обладает 99%-ной селективностью.  

 

Помимо получения эффективных катализаторов, использование подобных материалов очень перспективно для разработки новых видов накопителей энергии, различных датчиков — это можно сказать сразу. Но реальные возможности гораздо шире — например, для производства гибких экранов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Вчера, 12:05
Илья Ведмеденко

Короткий ролик показывает модель летательного аппарата неизвестного типа. Некоторые обозреватели полагают, что она имеет отношение к программе NGAD, направленной на разработку истребителя шестого поколения. Ранее стало известно о начале испытаний его демонстратора.

Вчера, 17:26
Мария Азарова

Оманские спелеологи, наконец, спустились на дно загадочного «Адского колодца» на востоке Йемена — бархута, которого избегают многие местные жители, так как уверены, что там живут джинны.

Позавчера, 11:44
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

Вчера, 12:05
Илья Ведмеденко

Короткий ролик показывает модель летательного аппарата неизвестного типа. Некоторые обозреватели полагают, что она имеет отношение к программе NGAD, направленной на разработку истребителя шестого поколения. Ранее стало известно о начале испытаний его демонстратора.

21 сентября
Василий Парфенов

Следует признать: амбициозные планы Илона Маска по освоению Марса столкнулись с суровой реальностью американской бюрократии раньше, чем предполагалось. Не успела его компания SpaceX начать тестирование системы из ускорителя Super Heavy и космического корабля Starship, как регуляторные органы высказали свое «фи». Первый орбитальный запуск исполинской ракеты никак не получит соответствующих разрешений, но наконец-то появилась надежда на положительный исход экологической оценки. Правда, космодром в Бока-Чика должен принять кое-какие расширенные меры по защите окружающей среды.

3 сентября
Алиса Гаджиева

Два бронзовых тарана и свинцовые пули обнаружили на месте битвы при Эгатских островах, состоявшейся почти 23 века назад.

11 сентября
Алиса Гаджиева

Необычное погребение обнаружили во время работ по устройству пруда в гольф-клубе.

15 сентября
Ольга Иванова

Американские исследователи выяснили, что в женских тампонах содержатся летучие органические соединения, которые влияют на присутствие этих веществ в моче. Интересно, что в прокладках их содержание значительно ниже.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: