محققان دریافتند

فلزات مانند آفتاب‌پرست رنگ عوض می‌کنند

دقیقا مانند یک آفتاب پرست که در پاسخ به محیط خود، رنگ پوستش را تغییر می‌دهد، مهندسان راهی پیدا کردند تا ساختار سطح فلزات را در پاسخ به گرما تغییر دهند.

کد خبر: ۸۲۱۰۴۳

شنبه - ۲۸ دی ۱۳۹۸ / January 18, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، مهندسان دانشگاه ایالتی آیووا گزارش دادند که ذرات آلیاژ‌های فلزی مایع با گرما باعث می‌شوند که سطح آن‌ها با کره‌های کوچک یا نانوسیم‌ها ناهموار شود. مارتین توو، استادیار علوم و مهندسی مواد گفت: گرما را کنترل کنید تا بتوانید الگو‌ها را کنترل کنید.

توو و گروه تحقیقاتیش معتقدند: این فناوری می‌تواند الهام بخش طراحی سیستم‌های آلیاژی هوشمند باشند که الگو‌های سطح و ترکیبات آن‌ها با دما (یا محرک‌های مشابه) برای کاربر‌های مختلف از سنجش تا آنالیز را تکمیل می‌کنند.

تحقیق با آلیاژی از گالیم، ایندیم و قلع سنتز شده در ذرات پوشیده شده با لایه صاف اکسید که بصورت شیمیایی تثبیت شده بود، آغاز شد. هنگامی که ذرات گرم می‌شوند، سطح آن غلیظ و سفت شده و شروع به رفتار جامد مانند می‌کند. سرانجام سطح می‌شکند و به این ترتیب فلز مایع درون آن به سطح می‌رسد. ابتدا واکنش پذیرترین آنها، یعنی گالیم می‌شکند. گرمای بیشتر ایندیم را به سطح می‌آورد و در بالاترین دما، حدود ۱۶۰۰ درجه فارنهایت قلع بیرون می‌ریزد.

محققان می‌گویند: این حرکت از لایه‌های زیر به سطح، به ذرات فلز مایع اجازه می‌دهد تا مرتبا ترکیب خود را تحت تاثیر محرک‌های گرمایی دگرگون کند.

توو گفت: این ذرات به سطح خاصی از گرما پاسخ می‌دهند و عنصر خاصی را براساس دما آزاد می‌کنند، همانطور که آفتاب پرست به رنگ محیط خود پاسخ می‌دهد. به همین دلیل به آن‌ها فلزات آفتاب‌پرست می‌گوییم؛ اما آن‌ها در برابر گرما پاسخ می‌دهند نه به رنگ.

یکی دیگر از اعضای این تیم تحقیقاتی گفت: ذرات فلزی به یک محیط بسیار کنترل شده پاسخ می‌دهند - زمان، دما و سطح اکسیژن توسط محققان به دقت کنترل می‌شود. این به محققان اجازه می‌دهد تا بافت دقیق ذرات سطح را پیش‌بینی و با توجه به آن برنامه‌ریزی کنند.

این محقق بیان کرد: این فناوری می‌تواند برای تنظیم عملکرد فلز به عنوان کاتالیزور یا توانایی جذب ترکیبات مورد استفاده قرار گیرد. همچنین محققان می‌گویند که این فناوری با دیگر آلیاژ‌های فلزی نیز موثر خواهد بود.

توو ادامه داد: این رفتار کلی فلزات است. سایر فلزات در شرایط مشابه نیز همین رفتار را انجام می‌دهند.