Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nově vyvinutá metoda žíhání při nízkých teplotách na nanoúrovni zachová strukturu zlata a stříbra, i když se z obou kovů současně vytvoří slitina. Objev má najít využití při výrobě kontaktních čoček, holografických optických prvků a dalších optických komponent; nová slitina totiž odráží celý rozsah spektra.
Nanostruktury kovů mají často odlišné optické i další vlastnosti než stejné prvky ve větším objemu; vlastnosti slitin jsou pak zase ještě něco jiného. Vědci z Ecole Polytechnique Federale de Lausanne si dali za cíl vyvinout materiál, který bude odrážet všechny barvy spektra. Za normálních podmínek zlato odráží červené světlo a stříbro modré.
Slitiny zlata a stříbra se dnes běžně vyrábějí při teplotách 800-1000 °C, tento proces však mění nanostruktury obou kovů. Autoři nového postupu namísto toho navrhli metodu nízkoteplotního žíhání; nejprve zlato a stříbro zahřívali 8 hodin při teplotě 300 °C po poté zvýšili teplotu na 450 °C po dobu dalších 30 minut, čímž úspěšně vytvořili tenkou vrstvu slitiny. Jak uvádí průvodní tisková zpráva, žíhání za nízkých teplot vytváří dobře legované materiály, ale nemění tvar částic. Nový materiál lze z hlediska optických vlastností ladit, v závislosti na složení může odrážet i celá rozsah spektra. Postup lze také využívat a dále pro upravovat i pro vytváření slitin dalších kovů.
Debdatta Ray et al, A Low‐Temperature Annealing Method for Alloy Nanostructures and Metasurfaces: Unlocking a Novel Degree of Freedom, Advanced Materials (2022). DOI: 10.1002/adma.202108225
Zdroj: Ecole Polytechnique Federale de Lausanne / Phys.org
Poznámka PH: Jak si to celé představit? Že třeba ve výsledné slitině se kovy nepromíchají dokonale (proto se zachovají i kusy původních nanostruktur), zůstanou kapky atomů zlata a stříbra v rozměrech nanometrů? Asi nějak v tomto smyslu. Analýza elektronovým mikroskopem ve slitině identifikuje strukturu shluků o rozměrech asi 100 nm. Tyto shluky jsou přitom složeny tak, že v nich výrazně převládá buď zlato, nebo stříbro, i když ne 100% (třeba v poměru 1:4 a naopak, za předpokladu, že celkově se obě složky smíchají v poměru 1:1). I to ale stačí, aby se optické vlastnosti obou složek zachovaly „vedle sebe“.
