30.03.2018
Редакция Naked Science
340

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, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 11:30
Алиса Гаджиева

Новое исследование не только определило годы жизни неолитической представительницы нашего вида, но и показало, как она выглядела.

Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: