Современная алхимия: цемент превратили в прозрачный металл
Международная команда ученых из США, Японии, Финляндии и Германии нашла способ превращать жидкий цемент в прочный прозрачный металл. Новая технология будет крайне полезна в электронике, например для производства тонких сверхпрочных токопроводящих пленок и компьютерных чипов.
Открытие было сделано в ходе изучения майенита, компонента глиноземистого цемента, состоящего из кальция и оксидов алюминия. Ученые нагрели цемент лазером до температуры 2000 градусов Цельсия и начали экспериментировать с различным содержанием кислорода в окружающей среде. Особое аэродинамическое устройство не допускало контакта разогретого цемента с любым другим материалом, в результате чего удалось охладить цемент и превратить его в токопроводящее стекло.
Это уникальное достижение, поскольку ранее только металлы могли превращаться в металлическое токопроводящее стекло. Но ученым удалось создать новый способ изготовления подобных материалов, основанный на захвате электронов цементом, что ранее видели только в аммиачных растворах. Ученые обнаружили, что новое стекло начинает проводить ток, когда свободные электроны «заперты» в похожие на клетки структуры. Эти ловушки для электронов позволяют стеклу проводить электрический ток, причем данный механизм электропроводимости схож тем, что работает в металлах.
Новое металлическое стекло имеет массу достоинств, включая лучшую чем у металла устойчивость к коррозии, меньшую чем у обычного стекла хрупкость, электропроводимость, низкую потерю энергии в магнитном поле и текучесть для удобства обработки и формования.
С помощью ряда экспериментальных методик, анализа на суперкомпьютере и различных рентгеновских методов в японской лаборатории Spring 8, ученые тщательно изучили процесс превращения цемента в металлическое токопроводящее стекло. Если удастся повторить этот процесс с другими твердыми диэлектриками, это позволит превратить их в прочные полупроводники, крайне полезные в электронной промышленности.
Источник: http://rnd.cnews.ru/tech/news/line/index_science.shtml?2013/05/28/530139
Расскажите о нас друзьям
