Υπέρ ελαφρύ αλουμίνιο: Οι χημικοί αναφέρουν σημαντική ανακάλυψη στο σχεδιασμό του υλικού

Σχηματική απεικόνιση μιας υπερτετραεδρικής κρυσταλλικής δομής αλουμινίου.

Credit: Iliya Getmanskii, Southern Federal University, Russia

Εάν ρίξετε ένα κουτάλι αλουμινίου σε ένα νεροχύτη γεμάτο νερό, το κουτάλι θα βυθιστεί στο κάτω μέρος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το αλουμίνιο, στη συμβατική του μορφή, είναι πυκνότερο από το νερό, λέει ο χημικός του Πανεπιστημίου της Utah, Alexander Boldyrev.

Αλλά εάν αναδιαρθρώσετε το κοινό οικιακό μέταλλο σε μοριακό επίπεδο, όπως έκανε ο Boldyrev και οι συνεργάτες του χρησιμοποιώντας υπολογιστική μοντελοποίηση, θα μπορούσατε να παράγετε μια εξαιρετικά ελαφριά κρυσταλλική μορφή αλουμινίου που είναι ελαφρύτερο από το νερό. Ο Boldyrev, μαζί με τους επιστήμονες Iliya Getmanskii, Vitaliy Koval, Rusian Minyaev και ο Βλαντιμίρ Minkin του Southern Federal University στο Rostov-on Don, Ρωσία, δημοσίευσε τα ευρήματά στις 18 Σεπτεμβρίου του 2017, στην online έκδοση του The Journal of Physical Chemistry C .

Οι υπολογισμοί της ομάδας επιβεβαίωσαν ότι μια τέτοια δομή είναι μια νέα, μετασταθής, ελαφριά μορφή κρυσταλλικού αλουμινίου. Και προς έκπληξή τους, έχει πυκνότητα μόνο 0,61 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, σε αντίθεση με την πυκνότητα συμβατικού αλουμινίου 2,7 γραμμαρίων ανά κυβικό εκατοστό.

"Τα διαστημικά ταξίδια, η ιατρική, η καλωδίωση και τα ελαφρύτερα υλικά, πιο οικονομικά και αποδοτικά εξαρτήματα αυτοκινήτων είναι μερικές εφαρμογές που έρχονται στο νου", λέει ο Boldyrev. "Φυσικά, είναι πολύ νωρίς να σκεφτόμαστε πώς θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί αυτό το υλικό." Υπάρχουν πολλά άγνωστα πράγματα, διότι δεν ξέρουμε τίποτα για τη δύναμή του ".
Ακόμα, λέει ότι η ανακάλυψη σηματοδοτεί ένα νέο τρόπο προσέγγισης του σχεδιασμού υλικών.


Πηγή και Περισσότερα στο: Phys.org

Η σύγχρονη έρευνα στη ΧΗΜΕΊΑ