Ak hodíte hliníkovú lyžicu do umývadla plného vody, lyžica klesne na dno. To preto, že hliník, v jeho konvenčnej forme, je hustejší než voda, hovorí chemik Alexander Boldyrev z Utah State University (USU).
Ak však reštrukturalizujete bežný kov aký vídavate doma na molekulárnej úrovni, ako Boldyrev a kolegovia keď použili výpočtové modelovanie, tak môžete vytvoriť ultra ľahkú kryštalickú formu hliníka, ktorá je ľahšia ako voda. Boldyrev spolu s Iliom Getmanskim, Vitalijom Kovalom, Ruslanom Minyaevom a Vladimírom Minkinom z Južnej Federálnej Univerzity v Rostove na Done v Rusku publikovali článok v magazíne The Journal of Physical Chemistry C. 18, 2017.
Výskum tímu je podporovaný Národnou vedeckou nadáciou a Ruským ministerstvom pre vedu a vzdelávanie.
"Prístup mojich kolegov k tejto výzve bol veľmi inovatívny," hovorí Boldyrev, profesor na katedre chémie a biochémie USU. "Začali so známou krištáľovou mriežkou, v tomto prípade diamantom a každý uhlíkový atóm sa nahradil hliníkovým štvorstenom."
Výpočty tímu potvrdili, že takáto štruktúra je nová metastabilná ľahká forma kryštálového hliníka. A na ich prekvapenie má hustotu iba 0,61 gramu na kubický centimeter, na rozdiel od hustoty konvenčného hliníka 2,7 gramov na kubický centimeter.
"To znamená, že nová kryštalická forma bude plávať na vode, ktorá má hustotu jedného gramu na kubický centimeter," hovorí Boldyrev.
Takáto vlastnosť otvára úplne novú sféru možných aplikácií pre nemagnetický, korozívne odolný, hojne sa vyskytujúci, relatívne lacný a ľahko vyrobiteľný kov.
"Vesmírne lety, medicína, elektroinštalácia a ľahšie a úspornejšie automobilové súčiastky sú len niektoré aplikácie, ktoré vám prídu na myseľ," hovorí Boldyrev. "Samozrejme, je veľmi skoro špekulovať o tom, ako by sa tento materiál mohol použiť. Existuje veľa neznámych. Za prvé, nič nevieme o jeho pevnosti."
Hovorí však, že prelomový objav predstavuje nový spôsob, ako pristupovať k materiálovému dizajnu.
"Úžasnou stránkou tohto výskumu je nasledujúci prístup: pomocou známej štruktúry navrhnúť nový materiál," hovorí Boldyrev. "Tento prístup otvára cestu pre budúce objavy."
Zdroj: www.usu.edu, pubs.acs.org
Add new comment