برخی فلزات با هم ترکیب نشده و غیرقابل امتزاج هستند. پژوهشگران روشی برای ترکیب این ذرات در مقیاس‌نانو ارائه کردند که می‌تواند دامنه استفاده از نانومواد را افزایش دهد.
چشم‌انداز استفاده از نانومواد گسترش می‌یابد
به تازگی پژوهشی در دانشگاه مریلند انجام شده که می‌تواند چشم‌انداز استفاده از نانومواد را گسترش دهد. محققان در این پروژه روی توسعه نانوذرات دو فلزی کار کرده‌اند. این نانوذرات از دو فلز مختلف تشکیل شده و خواص آن‌ها بهبود قابل توجهی پیدا کرده است. از نتایج این پژوهش می‌توان برای طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده کرد.
پژوهشگران دانشکده فنی جیمز کلارک دانشگاه مریلند روش جدیدی برای مخلوط کردن فلزاتی که معمولا امتزاج‌ناپذیر و غیرقابل ترکیب هستند، ارائه کردند. این مواد در مقیاس نانومتری با هم ترکیب شده و مواد دو فلزی را ایجاد کردند. ارائه چنین کتابخانه‌ای می‌تواند برای مطالعه نقش این نانوذرات دو فلزی در سناریوهای مختلف واکنش‌ها از جمله تبدیل دی‌اکسیدکربن به سوخت و مواد شیمیایی مفید باشد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Science Advances به چاپ رسیده است.
لیانگبینگ هو از محققان این پروژه می‌گوید: «با این روش ما می‌توانیم به سرعت با استفاده از عناصر مختلف، مواد دو فلزی متفاوتی تولید کنیم در حالی که ساختار و مورفولوژی این مواد تغییر نکند، سپس می‌توانیم از این مواد برای غربال‌گری مواد کاتالیزوری برای واکنش‌ها استفاده کنیم. چنین موادی دیگر به چالش‌های سنتز محدود نخواهند بود.»
ماهیت پیچیده ذرات دو فلزی در مقیاس‌نانو، موجب می‌شود که ترکیب کردن چنین ذراتی با استفاده از روش‌های متداول دشوار باشد. دلیل این دشواری، تفاوت ترکیب شیمیایی فلزات، ابعاد آن‌ها و چگونگی چیدمات فلزات در مقیاس نانومتری است که موجب شده با روش‌های متداول به سختی بتوان آن‌ها را با هم ترکیب کرد.
این روش جدید سنتز غیرتعادلی است که در آن ترکیب‌های مبتنی بر مس برای مدت زمان ۰٫۰۲ ثانیه در معرض شوک حرارتی تقریبا ۱۳۰۰ درجه قرار می‌گیرد و سپس دما به دمای اتاق بازمی‌گردد. هدف این است که در زمان کوتاهی اتم‌های فلزی در دمای بالا یخ بزنند و به دام افتند که این کار با ترکیب آن‌ها توام خواهد بود.
این گروه با استفاده از این روش، آلیاژ‌های همگن مختلفی را از جنس مس تولید کردند. در حالت عادی، مس تنها با چند عنصر نظیر روی و پالادیم ترکیب می‌شود اما با این روش، این فلز محدوده وسیعی از ذرات نظیر نیکل، آهن و نقره را شامل می‌شود.
