Nová technologie vytváří super tvrdé kovy z nanočástic

Vědci z Brown University ukázali způsob vytváření masivních kovů pomoci roztříštění drobných kovových nanočástic dohromady, což umožnuje přispusobit strukturu zrna a zlepšit mechanické a jiné vlastnosti.

Hutnici ovládaji všechni možné způsoby, jak udělat kus kovů tvrdším. Mohou je ohnout, otočit, spustit mezí dvěma válci nebo udeřit kladivem. Tyto metody funguji tak, ře rozbíjějí struktiru zrna kovu - mikroskopické krystalické domeny, kteří tvoří masivní kus kovu. Menší zrna formuji tvrdší kovy.

Skupina vědců z Brown University našla způsob, jak přispůsobit struktury kovových zrn zdola nahoru. V članku publikovaném v časopisu Chem vědci demonstrují metodu rozbíjení jednotlivých nanoklastrů společně vytvářejících pevné v makroměřitku kusy pevného kovu. Mechanické zkoušky kovů vyrobených s použitím této technologii ukázaly, že  byly až 4-krát tvrdší, než přirozené se vyskytující kovové struktury.

 Ou Chen, odborný asistent chemie a odpovídající autor vyzkumu z Brown říká: "Co jsme udělali je vytvoření stavebních bloků z nanočástic, ktere se spoji prí jejich sevření. Timto způsobem můžeme mit stejnou velikost zrn, kterou lze vyladit pro zplepšení vlastností. Klíčem k procesu je chemické zpracování stavební bloků nanočástic. Kovobé nanočástice jsou typický pokryty organickými molekuly-lígandy, které obecně braní vzniku vazeb kov-kov mezí cástecemi. Chen a jeho tým našli způsob, jak této lígandy chemicky odsranit, coř umožnuje klastrům se spojit pod malým tlakem.

Výzkum ukázal, že kovové mince vyrobené touto technikou byly podstatně tvrdší, než standartní kov pro výrobu minci. Další vlastností jako elektrická vodivost a odraživost světla byly fakticky totožní se standartními kovy.    

Vkastně Chen a jeho tým ukázali, že mohou vytvořit exotickou gormu kovu známou jako kovové sklo. Kovová skla jsou amorfní, což znamená, že jím chybí pravidelně se opakující krystalická struktura normálních kovů. To vedé k pozoruhodným vlastnostém: kovová skla se snaze formují, než tradiční kovy, mohou být mnohem pevnější a odolnější proti prasklin a prijevovat supravodivost při nízkých teplotách.