Ученые из Стэнфордского университета, исследуя поведение нанокристаллов при высокой температуре, совершенно случайно с’выяснили, что они образуют сверхпрочный материал, структурно в своем строении имеет сверхпрочную решетку, которая может стать прорывом в материаловедении.
Ученые из Национальной ускорительной лаборатории SLAC (Стэнфордского центра линейного ускорителя) министерства энергетики Соединенных Штатов Америки и Стэнфордского университета сделали случайное открытие, которое может стать прорывом в материаловедении, когда с помощью рентгеновского синхрофазотрона SLAC наблюдали за синтезом крошечных нанокристаллов. Они заметили, что при определенных условиях эти искусственно созданные атомы могут быстро образовывать наноструктуры надрешітчасті.
Находка ученых открывает множество возможностей для создания новых материалов с уникальными, специально настроенными свойствами, которые можно использовать в магнитных накопителях, улучшенных версиях солнечных батарей, оптоэлектронике, процессах катализа и других сферах. Благодаря небольшому размеру, искусственные атомы подпадают под действие законов квантовой механики, позволяя манипулировать их форме, размером и составом с большей точностью. Но главное, вопреки общему мнению, такие материалы можно создавать за считанные секунды.
«Во время наблюдения за ростом нанокристаллов мы обнаружили, что при высоких температурах они начинают образовывать упорядоченные структуры, причем за считанные секунды, – говорит Маттео Карнелл, доцент химического машиностроения в Стэнфорде. – В такой форме нанокристаллы подвергаются довольно тонкой настройке».
Открытие исследователей опубликована в журнале Nature. В настоящее время ученые пытаются лучше понять, как растут эти сверхрешетки, чтобы сделать их более однородными и лучше контролировать их свойства.
«Мы хотим углубиться в механизм формирования сверхрешеток, поскольку это может помочь нам перенести эти знания в более сложные материальные среды с несколькими компонентами и увеличить функциональность нанокристаллов», – говорит Карнелл.
Ученые из университета Дрекселя в Филадельфии (Соединенные Штаты Америки) создали другой материал – двухмерный MXene, состоящая из гидрогеля и оксида металла. Он имеет высокую проводимость и подходит для создания аккумуляторных мембран.
Вот так, совершенно случайно, ученые из Стэнфордского университета сделали открытие, которое способно стать огромным прорывом в материаловедении, что может привести к изменению бегатьох взглядов в современной науке.
