یک تیم تحقیقاتی از چند دانشگاه آمریکا، فرآیندی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان چند فلز مختلف را با هم ترکیب کرد و نانوذرات آلیاژ با خواص جدید ساخت. این نانوذرات دارای کاربردهای صنعتی بوده و از آن‌ها می‌توان به عنوان کاتالیست استفاده کرد.
تولید نانوذره آلیاژی از ترکیب ۸ فلز مختلف
محققان دانشگاه جان هاپکینز با همکاری سه دانشگاه دیگر موفق شدند هشت فلز مختلف را با هم ترکیب کرده و به‌صورت یک فلز در آورند. در واقع آن‌ها با ترکیب چند ماده، نانوذرات یکنواختی تولید کردند که پایدار بوده و ساختار آلیاژی دارند. این ماده جدید قابلیت استفاده در صنایع شیمیایی و انرژی را داراست.
نانوذرات آلیاژ فلزی اغلب به عنوان کاتالیست در صنعت برای تولید کود یا پلاستیک استفاده می‌شوند. تا کنون تنها نانوذرات آلیاژی کوچک تولید شده‌است؛ چرا که ترکیب چند فلز مختلف، کاری دشوار است.
۳۰ مارس ۲۰۱۸، روی جلد نشریه Science پوستر مقاله‌ای به چاپ رسیده که در آن محققان نشان دادند که می‌توان چند فلز را با هم ترکیب و در نهایت نانوذره جدیدی تولید کرد.
چاو وانگ از محققان این پروژه می‌گوید: «این روش به ما اجازه می‌دهد تا فلزات را با هم ترکیب کرده و چیزی تولید کنیم که در طبیعت وجود ندارد.» این مواد جدید که به نانوذرات آلیاژی آنتروپی بالا شهرت دارند، می‌توانند کارایی تولید را افزایش و هزینه‌ها را کاهش دهند.
در این روش جدید، از امواج شوکی برای گرم کردن فلز تا دمای ۲۰۰۰ هزار درجه کلوین استفاده می‌شود. البته فرآیند گرمایش و سرمایش خیلی سریع و در بازه زمانی میلی‌ثانیه‌ای رخ می‌دهد، مواد با هم آمیخته شده و تشکیل قطراتی می‌دهد که به سرعت سرد شده و بعد از سرد شدن نانوذرات یکنواختی به‌وجود می‌آید.
روش‌های رایج بسیار کند و در دمای پایین انجام می‌گیرند و در نتیجه خوشه‌ای از فلزات ایجاد می‌شود. وانگ و همکارانش با این روش جدید موفق به طراحی نانوذره‌ای شدند که از چند فلز تشکیل شده‌است. این نانوذره از عملکرد بالایی در اکسیداسیون انتخابی آمونیاک به اکسید نیتروژن برخوردار است؛ فرآیندی که در صنعت برای تولید اسیدنیتریک استفاده می‌شود. محصول نهایی این فرآیند تولید انبوه کودهای شیمیایی است.
علاوه‌براین، محققان به دنبال استفاده از این نانوذرات در واکنش‌های زدایش اکسید نیتروژن از اگزوز خودروها هستند. این گروه تحقیقاتی با همکاری دانشگاه مریلند، مؤسسه فناوری ماساچوست و دانشگاه ایلینویز این پروژه را انجام دادند.
