纳米颗粒“自下而上”造出超硬金属

  科技日报北京1月26日电 （记者冯卫东）据最新一期《化学》杂志报导，美国布朗大学研究人员开宣布一种破坏单个金属纳米团簇的办法，与传统的硬化技能彻底不同，可使构成的金属的硬度比天然结构金属高出4倍。

  资料的硬度一般是指其在受力或压力下，抗刮擦或曲折变形的功能。关于金属而言，其硬度一般取决于组成它的细小颗粒的巨细，颗粒越小，金属越硬。

  研究人员指出，锤击和其他硬化办法都是改动颗粒结构的“自上而下”的办法，很难操控终究的颗粒尺度。新办法则是“自下而上”：首要经过化学处理创立出纳米颗粒资料，然后在中等压力下将这些纳米颗粒交融在一起，由此制造的金属具有均匀的颗粒尺度，可对其进行准确调整以增强功能。

  金属表面一般被称为“配体”的有机分子掩盖，会阻挠金属颗粒牢固地结合。研究人员开发了一种化学处理办法，能够去除这些配体，从而使金属纳米颗粒在压力烧结过程中能自由地交融在一起。

  研究人员运用这种办法，用金、银和钯等不同金属的纳米颗粒制造而成了粗糙的“硬币”。经过测验，证明它们比天然结构要巩固得多，金币的巩固程度高达本来的4倍。研究人员还发现，运用该技能制造而成的新金属硬币，具有与规范金属简直相同的导电性和光反射率，可是它们的光学功能发生了巨大变化。

  在另一项测验中，研究人员运用新技能制造而成了金属玻璃。就像人们更了解的眼镜相同，这些资料具有无定形的晶体结构，使它们更简单成型，而且比惯例金属更巩固。

  现在，研究人员已为该技能申请了专利，正在寻求将其商业化。因为化学处理相对简单，他们信任运用该技能的出产的根本工艺在制造超硬涂层、电极或其他金属部件上具有巨大的潜力。

  纳米颗粒在手，金属硬币我有。科研人员经过特别办法，去掉阻挠金属颗粒结合的阻力，把金属颗粒的交融变成了搭积木。不需要费大力气，就能把它们融在一起。这样的金属颗粒尺度均匀，可方便地进行有清晰的目的性的微调。纳米颗粒制造而成的厘米级硬币硬度更高，其他功能又与规范金属相似，有在工业上大规模使用的潜力。这次，科研人员就制成了单一金属成分的玻璃。不过，现在来讲金属硬币还仅仅实验室产品，要推向市场，还需要跨过重重障碍。