Каким бы прочным и долговечным ни был материал, он при любом раскладе подвержен износу. И было бы здорово создать вещество, которое могло бы перестраивать свою внутреннюю структуру и менять ее на манер «умных» материалов из фантастических фильмов. И, похоже, что нечто подобное удалось создать группе ученых из американской Национальной лаборатории Ок-Ридж.
О разработке весьма интересного материала пишет издание Nature Communications, а за изобретение отвечает команда во главе с Рэймондом Уночичем. Материал создан на основе проводящей керамики MXene, которая представляет собой слой атомов углерода и азота, заключенный между слоями алюминия и дикарбида титана. Этот материал при нагревании начинает перестраивать сам себя, запуская особый механизм переноса атомов из существующих слоев с образованием одного нового.
При помещении MXene на плоский нагревательный элемент и постепенном повышении температуры, происходит активация процессов перехода и смещение атомов титана и углерода для замещения образующихся атомарных вакансий. Таким образом образуется новый слой карбида титана. Из-за того, что для изменения структуры используются атомы исходных элементов, такой механизм ученые назвали «каннибалистическим».
При этом элементы внутри MXene могут быть самые разнообразные: можно использовать, по признанию самих авторов молибден, ванадий хром, гафний, кремний и другие элементы в различных сочетаниях друг с другом. «Каннибалистический» механизм перестройки материала должен сохранятся и там. Такое многообразие возможных материалов позволит использовать материалы MXene при создании электроники, механических приборов и даже при разработке аккумуляторных батарей и массивных самоперестраивающихся конструкций.
Эту и другие новости вы всегда можете обсудить в нашем телеграм-чате.