В отличие от нисходящего подхода к формированию наноструктуры — путем вырезания материала — этот восходящий метод основан на самосборке атомов. .Вот как природа создает наночастицы, и это менее расточительно и более точно, по сравнению с нисходящим подходом. А еще есть что-то очень крутое в создании металлической снежинки!
— Никола Гастон из Оклендского университета.
В последней работе Гастон и его коллеги распространили аналогию ледяных снежинок на металлы. Они растворили образцы никеля, меди, цинка, олова, платины, висмута, серебра и алюминия в галлии, который становится жидким при температуре чуть выше комнатной, что делает его отличным растворителем для экспериментов. Когда все остыло, образовались металлические кристаллы, при этом галлий остался жидким.
Ученым удалось задокументировать морфологии металлов, достав образовавшиеся кристаллы после понижения поверхностного натяжения галлия, комбинируя электрокапиллярную модуляцию и вакуумную фильтрацию.
Затем они провели моделирование молекулярной динамики, чтобы определить, почему разные металлы образуют кристаллы разной формы: кубы, стержни, шестиугольные пластины, а в случае цинка — принимают вид снежинки. Обнаружилось, что причина во взаимодействии между атомной структурой металлов и жидким галлием.
Мы выяснили, что структура жидкого галлия оказывает большое влияние. Это необычно, так-как мы привыкли считать жидкости бесструктурными либо имеющими случайную структуру
— Никола Гастон.
