想象一個(gè)有著液態(tài)金屬海洋的外星世界。如果這樣的世界存在，金屬元素很可能是這些海洋中溶解物質(zhì)和顆粒的來(lái)源。一切都將由金屬元素制成，甚至生命形式。

這聽(tīng)起來(lái)像是直接從科幻電影中提取出來(lái)的概念，但這種奇幻視覺(jué)的一些基本元素仍然可以在我們的星球上輕松實(shí)現(xiàn)。

我們都熟悉在水中生長(zhǎng)晶體。最明顯的例子是我們?cè)S多人在學(xué)校期間所做的糖晶體的生長(zhǎng)。在這里，水溶劑中的糖溶質(zhì)可以作為晶體從溶液中沉淀出來(lái)。

現(xiàn)在，澳大利亞研究人員已經(jīng)展示了用液態(tài)金屬作為溶劑進(jìn)行類似觀察的可能性，并在ACS Nano雜志上發(fā)表了一篇激動(dòng)人心的報(bào)告。

眾所周知，金屬元素可以在液態(tài)金屬溶劑中溶解并形成溶質(zhì)。還已知這些次生金屬可以在金屬溶劑內(nèi)形成金屬晶體簇。這實(shí)際上是成熟的冶金領(lǐng)域的基礎(chǔ)。然而，在冶金學(xué)中，主要的興趣是將溶劑和溶質(zhì)凝固在一起以制造用于各種應(yīng)用的固體合金。

新南威爾士大學(xué) (UNSW) 化學(xué)工程學(xué)院的研究人員從不同的角度研究液態(tài)金屬。

他們使用鎵，它在接近室溫時(shí)是液態(tài)的，就像汞一樣，并在其中溶解了不同的金屬。

這些金屬元素的小晶體在液態(tài)金屬內(nèi)部形成。

然而，由于液態(tài)金屬的表面張力相當(dāng)高，這些金屬晶體仍被困在液態(tài)金屬中。

高表面張力意味著液態(tài)金屬與其他液體不混溶，因此金屬晶體不可能自然地釋放到周圍環(huán)境中。

研究人員發(fā)現(xiàn)了一種從液態(tài)合金中提取這些金屬晶體的新方法。通過(guò)向液態(tài)金屬液滴的表面施加電壓，他們能夠充分降低表面張力，從而將金屬晶體拉出。

“我們能夠制造具有金屬和金屬氧化物性質(zhì)的非常小的晶體，”該論文的作者 Mohannad Mayyas 博士說(shuō)。“我們將銦、錫和鋅溶解到鎵液體中，并通過(guò)在特定設(shè)置中施加電壓將它們從介質(zhì)中沉淀出來(lái)。該方法非常有利，因?yàn)橹圃齑祟惥w通常需要危險(xiǎn)的前體和苛刻的合成條件。”

“其他研究人員可以繼續(xù)我們的工作并探索液態(tài)金屬溶劑提供的許多可能性，”該論文的通訊作者 Kourosh Kalantar-Zadeh 教授建議道。“例如，液體的金屬是超催化。雖然在水溶液中晶體的形成可能需要很長(zhǎng)的時(shí)間，所述的創(chuàng)建金屬元素內(nèi)的液態(tài)金屬可以發(fā)生瞬間。此外，液體金屬提供機(jī)會(huì)界面化學(xué)那些耐人尋味不存在于任何其他系統(tǒng)。”

標(biāo)簽： 金屬晶體