密歇根大学领导的一个研究小组的研究结果表明,准晶体,一种曾经彻底改变从太阳能电池到煎锅的材料,在21世纪初被淘汰,现在由于科学家对其进行了改进,它将重新进入商业。
该研究发表在《自然·通讯》上,展示了一种制造改良型准晶体的方法,解决了过去制造时出现的缺陷。
工业界放弃准晶体的一个原因是它的缺陷太多,但现在研究人员准备将准晶体重新带入主流。发表的这项研究表示,这个目标可以实现。
准晶体结构有序,但不属于普通晶体的重复模式,它可以被制造出一系列独特的特性。你可以将它制成超硬材质,也可以制成超滑材质。它们可以以特殊的方式吸收热量和光线,并表现出特定的电学特性。
但是,最初将这种材料商业化的制造商很快就发现了一个问题:晶体之间存在微小裂缝,即所谓的晶界。晶界会招致腐蚀,使类晶体易失效。从那时起,准晶体的商业开发大多被搁置了。
但是实验团队的新发现表明,在某些条件下,小的准晶体可以碰撞并融合在一起,形成一个单一的大晶体。这种大晶体没有小晶体的晶界缺陷。
虽然该技术的再次商业化可能还需要几年时间,但模拟数据最终可能对生产大型准晶体的制造业有用。生产过程预计会使用烧结工艺,将材料通过热量和压力融合在一起。这个目标很遥远,新的研究开辟了一条新的研究途径,有朝一日可以实现这一目标。
该研究论文题为" Formation of a Single Quasicrystal Upon Collision of Multiple Grains",已发表在《自然·通讯》期刊上。
前瞻经济学人APP资讯组
参考资料:https://phys.org/news/2021-10-resurrecting-quasicrystals-exotic-material-commercially.html