Зимнее чудо от ученых-нанотехнологов — металлические снежинки

Ученые, работающие на уровне атомов, манипулирующие всеми возможными свойствами металлов, открывающие возможности для создания новых материалов решили сделать...снежинки. Звучит мило и выглядит захватывающе.

Зимнее чудо от ученых-нанотехнологов — металлические снежинки

Работая на уровне атомов, ученые Новой Зеландии и Австралии создали нечто неожиданное: крошечные металлические снежинки. Почему это не только красиво, но и важно? Потому что привлечение отдельных атомов к сотрудничеству ведет к революции в технике и технологиях с помощью наноматериалов. И да, создавать снежинки — это круто.

Наноразмерные структуры (нанометр составляет одну миллиардную часть метра или примерно в 50 000 раз меньше диаметра человеческого волоса) могут помочь в производстве электроники, сделать материалы прочнее и легче или способствовать очистке окружающей среды за счет связывания с токсинами.

Для создания металлических нанокристаллов новозеландские и австралийские ученые проводили эксперименты с галлием, мягким серебристым металлом, который используется в полупроводниках и обладает необычным свойством превращаться в жидкость при температуре немного выше комнатной. Результаты их работы были опубликованы в журнале Science.

Австралийская команда работала в лаборатории с никелем, медью, цинком, оловом, платиной, висмутом, серебром и алюминием. Металлы растворялись в галлии при высоких температурах. После охлаждения металлические кристаллы появлялись, а галлий оставался жидким.

Зимнее чудо от ученых-нанотехнологов — металлические снежинки

Источник: University of Auckland.

Общий ход эксперимента.

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.

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 формы цинковых снежинок. 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. Вот как природа создает наночастицы, и это менее расточительно и гораздо точнее, чем нисходящие методы. Авторы говорят, что исследование открыло новый, неизведанный путь для металлических наноструктур. Но давайте будем честны — в самом факте создания металлической снежинки тоже есть что-то очень крутое!

Читайте также

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В России создали искусственное ухо с помощью гибридной 3D-биопечати

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Телескоп James Webb обнаружил возможный новый тип космических объектов — «звезду-черную дыру»

Телескоп James Webb обнаружил возможный новый тип космических объектов — «звезду-черную дыру»

Эмулятор PlayStation 5 впервые запустил Astro’s Playroom на Steam Deck

Эмулятор PlayStation 5 впервые запустил Astro’s Playroom на Steam Deck