核饥饿产生新型金属玻璃

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Wed Dec 13 00:00:00 CST 2017 材料人

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材料牛注：大自然还有很多值得我们探索的地方，有些东西我们发现了它的存在，却不一定知道它有什么作用，但是，正是这样一点一点地不断探索，人类才会不断进步。耶鲁大学的研究人员就这样发现了金属玻璃的一个新秘密，往后它一定会发挥其应有的作用。

金属玻璃是一种新兴材料，所以关于它的秘密还有很多未被发现。在研究这种材料时，一组耶鲁大学的研究人员通过将样品缩小到纳米级直到形成独特的结晶相，创建了一种全新的金属玻璃。

通常，固体金属具有刚性的晶体原子结构，但正如其名称所示，金属玻璃更像是玻璃，具有随机排列的原子结构，其由复杂的合金组成，当熔融金属冷却得非常快时，它们会形成不规则的结构，从而防止晶体的形成。最终的结果是，这种材料在生产过程中与塑料一样柔韧，但随后变得坚硬，适合用作高尔夫球杆和机器人齿轮等物件。

耶鲁大学的研究人员通过对金属玻璃进行取样并从其中提取出纳米棒，开发出了他们的新材料，其直径只有35纳米，这些纳米棒是非常小，以至于没有给核预留空间。研究人员将这一过程称为“核饥饿”，由此产生了该材料的一个新的相。

该项目的首席研究员Judy Cha说：“这给了我们一个控制样本中核数量的方法。当它没有任何核心时——尽管事实上大自然告诉我们应该有一个——它产生了我们以前从未见过的这个全新的晶相，这是一种从旧材料中创造新材料的方法。”

虽然很难确切地说出金属玻璃的这种新形式可能有哪些应用，但研究人员说，制造这种形式的方法是主要的优势所在。通过制造不同直径的金属玻璃纳米棒，研究人员可以控制它们有多少个核，从而开辟出一系列新的晶相。对这些新材料的性能进行测试后可能会产生一些意想不到的应用。

Cha说：“当我们这样做的时候，越来越多有趣的现象出现了。我们正在慢慢了解纳米尺度上发生的所有这些有趣的现象，我们对这些体系并不是很了解，当我们在更小的纳米尺度上对它们进行研究时，就出现了一门新的科学和一门新的物理学。因为它告诉我们，这些我们以前根本没有注意到的新的游乐场正在形成，而且还有更多需要探索的地方。”

这项研究已经发表在期刊Nature Communications上。

原文链接：New metallic glass material created by starving it of nuclei

文献链接：Tailoring crystallization phases in metallic glass nanorods via nucleus starvation

本文由材料人编辑部黄亚编译，点我加入材料人编辑部。

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