Китайские ученые сделали золото более легким и сверхпрочным, продырявив его

Китайские ученые придумали новый метод производства чистого золота, который делает его более легким и крепким. Этот инновационный подход, разработанный исследователями Шеньянской национальной лаборатории материаловедения, предполагает формирование равномерно малых пор в твердом металле.

• Представьте мир без апельсинового сока: ситуация с болезнью цитрусовых стала критической

Детали

Этот усовершенствованный материал может существенно модернизировать аэрокосмическую, автомобильную и бытовую электронику, где существует неотложная потребность в прочных и легких материалах.

Обычно разные методы формирования металла направлены на устранение внутренних пузырей, ведь это считается серьезным дефектом материала и негативно влияет на его свойства. Однако китайская исследовательская группа изменила подход к этому вопросу. Вместо того чтобы удалить полости, они уточнили их размер и отрегулировали форму и распределение.

Исследователи обнаружили, что этот подход смягчает негативные последствия пузырей и может предложить неожиданные преимущества.

Команда использовала золото в качестве модельного материала для разработки своей техники, создавая однородно структурированное пористое золото посредством процесса делегирования коррозии. Путем сжатия, а затем отжига металла (нагревание и охлаждение) исследователи создали новый материал с диспергированными нанопорами размером менее 100 нанометров.

Испытания показали, что добавление нанопор в объемной доле от 5 до 10 процентов привело к повышению прочности золота на 50-100 процентов. Этот улучшенный материал может выдерживать большие нагрузки, сохраняя хорошую пластичность. В некоторых случаях пластичность даже превосходила пластичность полностью плотного золота того же размера.

Это улучшение связано с тем, что диспергированные нанопоры помогают снизить концентрацию напряжения и деформации вокруг пустот, тем самым препятствуя образованию трещин.

Этот подход отличается от традиционных методов, повышающих прочность путем добавления более легких сплавов, таких как алюминий или литий. Новый метод предлагает экологически чистую и экономически эффективную стратегию по улучшению металла без дополнительного веса или загрязнения. Диспергированные нанодыры уменьшают плотность чистого золота более чем на 10 процентов, способствуя его легкости и возможности вторичной переработки.

Этот инновационный подход также сохраняет основные физические и химические свойства золота, включая тепло- и электропроводность и устойчивость к коррозии.

Эта стратегия укрепления также применима к другим металлам и техническим сплавам, если наноподобные элементы могут быть эффективно интегрированы в материал.

Ранее Гарвардские ученые допустили, что жизнь на земле могла возникнуть из-за удара молний. Они отмечают, что удары молний стали катализаторами химических реакций, которые привели к созданию первых молекул жизни.