ساخت فلزی ۴ برابر سخت‌تر از نسخه موجود در طبیعت

 به نقل از آي‌اي، وقتي صحبت از متالورژي مي‌شود، معمولاً مي‌دانيم که صحبت از ساخت دانه‌ها و ذرات کوچکتر براي ايجاد فلزات سخت‌تر است. اما محققان دقيقاً چگونه به اين دانه‌ها دست مي‌يابند؟

گروهي از محققان دانشگاه "براون"(Brown) روشي را براي خرد کردن نانو خوشه‌هاي فلزي يافته‌اند که به توليد فلزاتي منجر مي‌شود که تا چهار برابر سخت‌تر از ساختارهاي طبيعي خود هستند. اين روش جديد کاملاً متفاوت از روش‌هاي معمول سخت کردن فلزات است.

"او چن" استاديار شيمي در دانشگاه "براون" از محققان اين مطالعه گفت: چکش زدن و ساير روش‌هاي سخت کردن فلزات همگي از راه‌هاي بالا به پايين براي تغيير ساختار دانه فلز هستند و کنترل اندازه دانه‌اي که در نهايت به دست مي‌آيد، بسيار دشوار است.

وي افزود: کاري که ما انجام داده‌ايم، ايجاد بلوک‌هاي نانوذرات سازنده است که وقتي آنها را تحت فشار قرار مي‌دهيد با هم ترکيب مي‌شوند. از اين طريق مي‌توانيم دانه‌هاي با اندازه‌ يکنواختي داشته باشيم که بتوان آنها را دقيقاً براي خواص پيشرفته تنظيم کرد.

تيم تحقيقاتي براي اين تحقيق از نانوذرات طلا، نقره، پالاديوم و ساير فلزات استفاده کرده و مولکول‌هاي آلي به نام "ليگاند"(ligand) را که به طور کلي از تشکيل پيوندهاي فلز-فلز بين ذرات جلوگيري مي‌کنند، به شکل شيميايي از آنها جدا کرد. سپس اين خوشه‌ها تنها با کمي فشار توانستند با هم ترکيب شوند.

در نهايت مشخص شد که سکه‌هاي فلزي ساخته شده با اين روش، داراي قابليت رسانايي الکتريکي و بازتاب نور تقريباً مشابه با فلزات استاندارد هستند، اما خصوصيات نوري آنها به طرز چشمگيري تغيير کرده است.

"چن" گفت: به دليل آنچه به عنوان اثر "پلاسمونيک"(plasmonic) شناخته مي‌شود، نانوذرات طلا در واقع سياه مايل به ارغواني هستند، اما هنگامي که ما به آن فشار وارد مي‌کنيم، مي‌بينيم که اين خوشه‌هاي ارغواني ناگهان به رنگ طلايي روشن تبديل مي‌شوند. اين يکي از راه‌هايي است که مي‌توانيم بفهميم که در واقع توده طلا تشکيل داده‌ايم.

محققان در حال حاضر به دنبال استفاده از اين روش در محصولات تجاري هستند، زيرا اجراي شيميايي آن نسبتاً ساده است. "چن" در حال حاضر اين روش را به ثبت رسانده است و هم براي صنعت و هم براي جامعه علمي پتانسيل بالايي را براي آن مي‌بيند.