science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers ontwikkelen nanoporeus zwart goud zo licht en stevig als een vogelbot

Prof. Ju-Young KIm en onderzoeker Eunji Gwak van UNIST poseren voor een portret met de afbeeldingen van nanoporeus goud op hun achtergrond. Krediet:UNIST

Een team van Koreaanse onderzoeksteams, onder leiding van professor Ju-Young Kim (School of Materials Science and Engineering) van het Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), Zuid-Korea heeft aangekondigd dat ze met succes een manier hebben ontwikkeld om een ​​ultralichte, nanoporeus goud (np-Au) materiaal met hoge dichtheid.

In een nieuwe krant gepubliceerd in Nano-letters op 22 maart, het team meldde dat dit nieuw ontwikkelde materiaal, die ze "zwart goud" hebben genoemd, is twee keer zo hard en 30 procent lichter dan standaard goud.

Prof. Kim zegt, "Dit specifieke nanoporeuze goud heeft een oppervlakte van 100, 000 keer breder dan standaard goud. Bovendien, vanwege de chemische stabiliteit, het is ook niet giftig voor de mens."

Het oppervlak van np-Au is ruw en het metaal verliest zijn glans en wordt zwart bij afmetingen kleiner dan 100 nanometer (nm).

In hun studie hebben het team onderzocht korrelgrenzen in nanokristallijn np-Au en vond een manier om de verzwakkingsmechanismen van dit materiaal te overwinnen, waardoor het nut ervan wordt gesuggereerd.

Het team gebruikte een kogelfreestechniek om de buigsterkte van de drie goud-zilverprecursorlegeringen te vergroten. Vervolgens, met behulp van gratis corrosie, ze maakten zilver uit goud-zilverlegeringen, en waren in staat om het nanoporeuze oppervlak te produceren. Volgens de ploeg "De grootte van de poriën kan worden gecontroleerd door de temperatuur en concentratie van nitraat." Bovendien, ze merken op dat deze scheurvrije nanoporeuze goudmonsters een uitstekende duurzaamheid vertonen in driepuntsbuigtests.

MKB-afbeeldingen die de vorming van nanoporositeit laten zien in vrije corrosie-dealloying voor goudmonsters. Krediet:UNIST

Het team van prof. Kim zegt:"Kogelgefreesd np-Au heeft een veel grotere dichtheid van tweedimensionale defecten dan gegloeid en voorgespannen np-Au, waar intergranulaire breuk de voorkeur heeft. Daarom, het waarschijnlijke bestaan ​​van een korrelgrensopening in het hoogste trekgebied wordt toegeschreven aan de buigsterkte van np-Au."

Ze suggereren dat deze nieuw ontwikkelde techniek kan worden toegepast op veel andere metalen, omdat de np-Au die met deze techniek wordt geproduceerd, sterker en duurzamer is geworden, terwijl de gewenste eigenschappen van standaardgoud behouden blijven. Hierdoor is de techniek ook toepasbaar in andere technologieën, vervanging van platina in de katalytische conversie van auto's, of palladium, in waterstofsensoren.