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【行业进展】“变色龙金属”可根据热量改变表面

12月16日 12:00 分享到:

美国爱荷华州立大学研究团队找到了一种让液态金属(可能还有固态金属)可以像变色龙皮肤颜色会随着环境的变化而改变一样,遇到高温可改变表面结构。

对液态金属合金颗粒进行加热处理,会使其表面出现微球或纳米线的粗糙现象。研究小组首先将液态金属合金镓、铟和锡合成粒子,粒子表面覆盖光滑的氧化壳,再经化学稳定。当粒子被加热时,表面变厚变硬,开始表现得更像固体。最终表面会破裂,里面的液态金属浮上表面。反应性最强的镓最先被突破,更多的热量将铟带到表面,温度最高(约870℃)时会产生出花朵形状的锡。这种从底层到表面的运动使得液态金属颗粒“在热刺激下不断改变其成分”。这些粒子对一定程度的热量做出反应,并根据温度释放出特定的元素,就像变色龙对环境的颜色做出反应一样。这些金属颗粒是在一个非常受控的环境中产生反应的,时间、温度和氧气水平都是由研究人员精心控制的。这使得研究人员能够预测和编程粒子的精确表面纹理。

这项技术可以用来微调金属作为催化剂的性能或其吸收化合物的能力,也适用于其他金属合金。这项技术还可启发智能合金系统的设计,使其表面模式和组成与温度相匹配,可应用于传感、催化等领域。

相关研究工作发表在Angew. Chem.Int. Ed.

  中科院武汉文献情报中心供稿