periodická tabulka
autor: Offnfopt, zdroj: Wikipedia, licence obrázku public domain

Nanokrystaly vyráběné jako amalgámy

Vědci z ETH v Curychu vyrobili nanokrystaly složené ze dvou různých kovů procesem amalgamace, když slitina vzniká pronikáním kapaného kovu do pevného. Tato metoda se běžně používá k výrobě směsí/slitin rtuti s jinými kovy, v rámci nanotechnologií byla ale kupodivu vyzkoušena poprvé. Autoři nové studie Maksym Yarema, Vanessa Wood a jejich kolegové se svému prvenství spíše diví, protože postup považují za velmi intuitivní. V zásadě by tímto způsobem mělo být možné získat směsné nanokrystaly ze dvou libovolných kovů. Dosavadními metodami se podařilo připravit pouze několik slitin.
Amalgamace funguje s jakýmkoli tekutým kovem. Kromě rtuti, která je kapalná i při pokojové teplotě, existuje řada kovů s relativně nízkou teplotou tání, například gallium (30 °C), indium (157 °C) nebo cín (232 °C). Jak amalgamační postup v nanoměřítku konkrétně realizovat? M. Yarema a jeho kolegové začali disperzí nanokrystalů obsahujících jeden kov, například stříbro. Poté se přidají atomy druhého kovu – např. gallia – ve formě sloučeniny (v tomto případě jako amidy gallia), přičemž se směs zahřeje na teplotu přibližně 300 °C. Vysoká teplota zpočátku způsobí, že se chemické vazby v amidu gallia rozpadnou a tekuté galium se začne hromadit na nanokrystalech stříbra. Pak nastane vlastní proces amalgamace, během něhož kapalné gallium pronikne do pevného stříbra. Postupem času se vytvoří nová krystalová mřížka, v níž jsou atomy stříbra a galia uspořádány vedle sebe. Poté se vše opět ochladí; celý proces trvá jen asi 10 minut.
Stejnou technikou již vědci vyrobili i různé další intermetalické nanokrystaly, například kombinace zlato-gallium, měď-gallium a palladium-zinek. Prostřednictvím množství atomů přidávaných formou amidů lze přesně řídit podíl kovů ve finálním směsném krystalu. Na příkladu zlata a gallia autoři studie ukázali, že tímto způsobem lze vyrobit nanokrystaly s velmi různorodými poměry, například 1:2 (AuGa2), 1:1 (AuGa) nebo 7:2 (Au7Ga2). Velikost konečných intermetalických nanokrystalů lze také přesně předpovědět/definovat pomocí rozměru počátečních nanokrystalů a nárůstu této velikosti v důsledku přidání druhého kovu.
Katalyzátory vyrobené z takových nanokrystalů půjde přesně přizpůsobit a optimalizovat pro konkrétní chemickou reakci. Tyto krystaly by se mohly uplatnit také ve fotonice (zobrazovací zařízení) nebo i v budoucích bateriích nebo medicínských technologiích.

Jasper Clarysse et al, Size- and composition-controlled intermetallic nanocrystals via amalgamation seeded growth, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abg1934
Zdroj: ETH Zurich / Phys.org

Amyloidové plaky se mohou vyskytovat i v oční sítnici

Amyloidní plaky jsou bílkovinné usazeniny, které se hromadí mezi mozkovými buňkami, zřejmě různě komplikují jejich …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close