Российские ученые научились управлять наночастицами в сплаве

uza.uz

Исследователи из Тверского государственного университета (ТвГУ) научились управлять наночастицами в сплаве на основе никеля, меди, железа и кобальта. Это позволит синтезировать наноматериалы с заданными свойствами для электроники, медицины, сенсоров и датчиков, а также для авиации и космоса. Об этом сообщает информационное агентство «ТАСС».

«Целью работы было понять, как атомы никеля, меди, железа и кобальта распределяются внутри наночастиц, как меняется их структура при нагреве и охлаждении и как размер частиц влияет на их устойчивость. Понимание механизмов сегрегации и фазовых переходов позволяет целенаправленно проектировать наносплавы с заданными свойствами, а не подбирать их экспериментально вслепую»,  сообщили в вузе. 

Несмотря на крошечные размеры, внутри таких частиц разворачиваются сложные процессы: атомы разных металлов перераспределяются, формируют новые фазы и выстраиваются в устойчивые структуры, определяющие свойства материала.

Ученые изучили частицы, содержащие от 2 до 10 тысяч атомов, объединив экспериментальные методы (рентгеноструктурный анализ и электронную микроскопию с элементным анализом) с компьютерным моделированием на атомном.

Расчеты показали, что с ростом размера наночастиц повышается температура плавления, снижается поверхностная энергия и изменяется характер кристаллизации при быстром охлаждении. «От того, где именно располагаются атомы разных элементов, напрямую зависят свойства материала: каталитическая активность, магнитные характеристики, термическая стабильность, устойчивость к коррозии», сообщили в пресс-службе вуза.

Отмечается, что такие наносплавы открывают новые возможности для высокоэффективных катализаторов в химической промышленности, функциональных магнитных наночастиц для электроники и медицины, сенсоров и датчиков, высокоэнтропийных сплавов для авиации, космоса и энергетики, элементов перспективных электронных и квантовых устройств.