纳米技术历险记种植金属雪花

新西兰和澳大利亚的科学家在原子水平上工作，创造出意想不到的东西：微小的金属雪花。

为什么这很重要?因为诱导单个原子合作正在通过纳米材料引发工程和技术革命。(制作雪花很酷。)

纳米级结构可以帮助电子制造，使材料更坚固但更轻，或者通过与毒素结合来帮助环境清理。

为了制造金属纳米晶体，新西兰和澳大利亚的科学家一直在试验镓，这是一种柔软的银色金属，用于半导体，不同寻常的是，它会在略高于室温的温度下液化。

他们的结果刚刚发表在《科学》杂志上。

奥克兰大学WaipapaTaumataRau教授NicolaGaston和研究员StephLambie博士以及惠灵顿维多利亚大学TeHerengaWaka的KristaSteenbergen博士与KouroshKalantar-Zadeh教授领导的澳大利亚同事合作新南威尔士大学。

澳大利亚团队在实验室中研究了镍、铜、锌、锡、铂、铋、银和铝。金属在高温下溶解在镓中。一旦冷却，金属晶体就会出现，而镓仍然是液态。

新西兰团队是国家卓越研究中心MacDiarmid高级材料和纳米技术研究所的一部分，他们进行了分子动力学模拟，以解释为什么不同的金属会出现不同形状的晶体。

“我们了解到的是液态镓的结构非常重要，”加斯顿说。“这很新颖，因为我们通常认为液体缺乏结构或只是随机结构。”

科学家表明，不同金属的原子结构与液态镓之间的相互作用会导致出现不同形状的晶体。

晶体包括立方体、棒状、六角板和锌雪花形状。锌的六分支对称性，每个原子被六个等距离的邻居包围，解释了雪花设计。

“与通过切割材料形成纳米结构的自上而下方法相比，这种自下而上的方法依赖于原子自组装，”加斯顿说。“这就是大自然制造纳米粒子的方式，与自上而下的方法相比，浪费更少，也更精确。”

她说这项研究为金属纳米结构开辟了一条新的、未探索的途径。“制作金属雪花也有一些非常酷的东西。”