นักวิทยาศาสตร์เลียนแบบธรรมชาติเพื่อสร้างเกล็ดหิมะโลหะที่มีอนุภาคนาโน

นักวิทยาศาสตร์ในนิวซีแลนด์และออสเตรเลียที่ทำงานในระดับอะตอมได้สร้างสิ่งที่คาดไม่ถึง นั่นคือเกล็ดหิมะโลหะเล็กๆ ทำไมถึงสำคัญ? เนื่องจากการเกลี้ยกล่อมให้แต่ละอะตอมร่วมมือกันในรูปแบบที่ต้องการจะนำไปสู่การปฏิวัติทางวิศวกรรมและเทคโนโลยีผ่านวัสดุนาโน (และการสร้างเกล็ดหิมะก็เจ๋งมาก) โครงสร้างระดับนาโน (นาโนเมตรคือหนึ่งในพันล้านของเมตร) สามารถช่วยในการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้วัสดุแข็งแรงขึ้นแต่เบาลง หรือช่วยทำความสะอาดสิ่งแวดล้อมโดยการจับกับสารพิษในการสร้างผลึกนาโนของโลหะ นักวิทยาศาสตร์ชาวนิวซีแลนด์และออสเตรเลียได้ทำการทดลองกับแกลเลียม ซึ่งเป็นโลหะสีเงินอ่อนที่ใช้ในเซมิคอนดักเตอร์ และมักจะทำให้เหลวที่อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิห้อง ผลลัพธ์ ของพวกเขาเพิ่งถูกรายงานในวารสารScience



ศาสตราจารย์ Nicola Gaston และนักวิจัย Dr. Steph Lambie จาก Waipapa Taumata Rau จาก University of Auckland และ Dr. Krista Steenbergen จาก Te Herenga Waka จาก Victoria University of Wellington ร่วมมือกับเพื่อนร่วมงานในออสเตรเลียที่นำโดย Professor Kourosh Kalantar-Zadeh จาก University of นิวเซาท์เวลส์. ทีมงานชาวออสเตรเลียทำงานในห้องทดลองกับนิกเกิล ทองแดง สังกะสี ดีบุก แพลทินัม บิสมัท เงิน และอะลูมิเนียม ทำให้เกิดผลึกโลหะขึ้นในตัวทำละลายเหลวของแกลเลียม โลหะถูกละลายในแกลเลียมที่อุณหภูมิสูง เมื่อเย็นลง เกล็ดหิมะ ผลึกโลหะจะโผล่ออกมาในขณะที่แกลเลียมยังคงเป็นของเหลว ทีมงานนิวซีแลนด์ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสถาบัน MacDiarmid สำหรับวัสดุขั้นสูงและนาโนเทคโนโลยี ซึ่งเป็นศูนย์ความเป็นเลิศด้านการวิจัยแห่งชาติ ได้ทำการจำลองไดนามิกของโมเลกุลเพื่ออธิบายว่าทำไมผลึกที่มีรูปร่างต่างกันจึงเกิดขึ้นจากโลหะต่างๆ (กองทุน Marsden ของรัฐบาลสนับสนุนการวิจัย) "สิ่งที่เรากำลังเรียนรู้คือโครงสร้างของแกลเลียมเหลวมีความสำคัญมาก" แกสตันกล่าว "นั่นเป็นเรื่องแปลกใหม่เพราะเรามักคิดว่าของเหลวไม่มีโครงสร้างหรือมีโครงสร้างแบบสุ่มเท่านั้น" ปฏิกิริยาระหว่างโครงสร้างอะตอมของโลหะต่างๆ กับแกลเลียมเหลวทำให้เกิดผลึกที่มีรูปร่างแตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็น