Китайські вчені зробили золото легшим і надміцним, продірявивши його

Китайські вчені вигадали новий метод виробництва чистого золота, який робить його легшим та надзвичайно міцним. Цей інноваційний підхід, розроблений дослідниками Шеньянської національної лабораторії матеріалознавства, передбачає формування рівномірно малих пор у твердому металі.

• Уявіть світ без апельсинового соку: ситуація з хворобою цитрусових стала критичною

Деталі

Цей вдосконалений матеріал може суттєво модернізувати аерокосмічну, автомобільну та побутову електроніку, де існує нагальна потреба в міцних і легких матеріалах.

Зазвичай різні методи формування металу спрямовані на усунення внутрішніх бульбашок, адже це вважається серйозним дефектом матеріалу й негативно впливає на його властивості. Однак китайська дослідницька група змінила підхід до цього питання. Замість того, щоб видалити порожнини, вони уточнили їхній розмір і відрегулювали форму та розподіл.

Дослідники виявили, що цей підхід пом’якшує негативні наслідки бульбашок, а також може запропонувати несподівані переваги.

Команда використовувала золото як модельний матеріал для розробки своєї техніки, створюючи однорідно структуроване пористе золото за допомогою процесу делегування корозії. Шляхом стиснення, а потім відпалу металу (нагрівання та охолодження) дослідники створили новий матеріал із диспергованими нанопорами розміром менш як 100 нанометрів.

Випробування показали, що додавання нанопор в об’ємній частці від 5 до 10 відсотків призвело до підвищення міцності золота на 50-100 відсотків. Цей покращений матеріал може витримувати більші навантаження, зберігаючи хорошу пластичність. У деяких випадках пластичність навіть перевершувала пластичність повністю щільного золота такого ж розміру.

Це покращення пов’язано з тим, що дисперговані нанопори допомагають зменшити концентрацію напруги та деформації навколо пустот, тим самим перешкоджаючи утворенню тріщин.

Цей підхід відрізняється від традиційних методів, які підвищують міцність шляхом додавання легших сплавів, таких як алюміній або літій. Новий метод пропонує екологічно чисту та економічно ефективну стратегію покращення металу без додаткової ваги чи забруднення. Дисперговані нанодіри зменшують щільність чистого золота більш ніж на 10 відсотків, сприяючи його легкості та можливості вторинного перероблення.

Цей інноваційний підхід також зберігає основні фізичні та хімічні властивості золота, включаючи його тепло- та електропровідність та стійкість до корозії.

Ця стратегія зміцнення також може бути застосована до інших металів і технічних сплавів, якщо наноподібні елементи можуть бути ефективно інтегровані в матеріал.

Раніше Гарвардські вчені допустили, що життя на землі могло виникнути через удар блискавок. Вони зазначають, що саме удари блискавок стали каталізаторами хімічних реакцій, які призвели до створення перших молекул життя.