Вчені зі Стенфордського університету, досліджуючи поведінку нанокристалів при високій температурі, зовсім випадково з’ясували, що вони утворюють надміцний матеріал, що структурно в своїй будові має надміцну решітку, яка може стати проривом в матеріалознавстві.
Учені з Національної прискорювальної лабораторії SLAC (Стенфордського центру лінійного прискорювача) міністерства енергетики Сполучених Штатів Америки та Стенфордського університету зробили випадкове відкриття, яке може стати проривом в матеріалознавстві, коли за допомогою рентгенівського синхрофазотрона SLAC спостерігали за синтезом крихітних нанокристалів. Вони помітили, що при певних умовах ці штучно створені атоми можуть швидко утворювати надрешітчасті наноструктури.
Знахідка вчених відкриває безліч можливостей для створення нових матеріалів з унікальними, спеціально налаштованими властивостями, які можна використовувати в магнітних накопичувачах, поліпшених версіях сонячних батарей, оптоелектроніці, процесах каталізу та інших сферах. Завдяки невеликому розміру, штучні атоми підпадають під дію законів квантової механіки, дозволяючи маніпулювати їх формою, розміром і складом з більшою точністю. Але головне, всупереч загальній думці, такі матеріали можна створювати за лічені секунди.
«Під час спостереження за ростом нанокристалів ми виявили, що при високих температурах вони починають утворювати впорядковані структури, причому за лічені секунди, – каже Маттео Карнелл, доцент хімічного машинобудування в Стенфорді. – У такій формі нанокристали піддаються досить тонкому налаштуванню».
Відкриття дослідників опубліковано в журналі Nature. В даний час вчені намагаються краще зрозуміти, як ростуть ці надрешітки, щоб зробити їх більш однорідними і краще контролювати їх властивості.
«Ми хочемо заглибитися в механізм формування надрешіток, оскільки це може допомогти нам перенести ці знання в більш складні матеріальні середовища з декількома компонентами та збільшити функціональність нанокристалів», – каже Карнелл.
Вчені з університету Дрекселя в Філадельфії (Сполучені Штати Америки) створили інший матеріал – двомірний MXene, що складається з гідрогелю та оксиду металу. Він має високу провідність і підходить для створення акумуляторних мембран.
Ось так, зовсім випадково, вчені зі Стенфордського університету зробили відкриття, котре здатне стати величезним проривом у матеріалознавстві, що може призвети до зміни бегатьох поглядів у сучасній науці.
