крошечные металлические снежинки. — ScienceDaily

Чтобы создать металлические нанокристаллы, новозеландские и австралийские ученые экспериментировали с галлием, мягким серебристым металлом, который используется в полупроводниках и, что необычно, переходит в жидкое состояние при температуре чуть выше комнатной. Их результаты были только что опубликованы в журнале Наука.

Профессор Никола Гастон и научный сотрудник доктор Стеф Ламби из Вайпапа Таумата Рау, Оклендский университет, и доктор Криста Стинберген из Те Херенга Вака, Виктория, Веллингтонский университет, сотрудничали с коллегами в Австралии под руководством профессора Куроша Калантар-Заде из Университета Новый Южный Уэльс.

Австралийская команда работала в лаборатории с никелем, медью, цинком, оловом, платиной, висмутом, серебром и алюминием, выращивая кристаллы металлов в жидком растворителе галлия. Металлы растворялись в галлии при высоких температурах. После охлаждения металлические кристаллы появлялись, а галлий оставался жидким. Команда из Новой Зеландии, входящая в состав Института передовых материалов и нанотехнологий МакДиармида, национального центра передового опыта, провела моделирование молекулярной динамики, чтобы объяснить, почему кристаллы разной формы появляются из разных металлов. (Правительственный фонд Марсдена поддержал исследование.)

«Мы узнаем, что структура жидкого галлия очень важна», — говорит Гастон. «Это ново, потому что мы обычно думаем, что жидкости лишены структуры или имеют только случайную структуру». Ученые показали, что взаимодействие между атомарными структурами различных металлов и жидким галлием приводит к появлению кристаллов различной формы.

Кристаллы включали кубы, стержни, шестиугольные пластины и цинковые снежинки. Симметрия цинка с шестью ветвями, когда каждый атом окружен шестью соседями на эквивалентных расстояниях, объясняет форму снежинки. «В отличие от нисходящих подходов к формированию наноструктуры — путем вырезания материала — этот восходящий подход основан на самосборке атомов», — говорит Гастон. «Вот как природа создает наночастицы, и это менее расточительно и гораздо точнее, чем нисходящие методы». Она говорит, что исследование открыло новый, неизведанный путь для металлических наноструктур. «Также есть что-то очень крутое в создании металлической снежинки!»

Источник истории:

Материалы предоставлено Оклендский университет. Примечание. Содержимое может быть изменено по стилю и длине.