核饑餓產生新型金屬玻璃

材料牛注：大自然還有很多值得我們探索的地方，有些東西我們發現了它的存在，卻不一定知道它有什么作用，但是，正是這樣一點一點地不斷探索，人類才會不斷進步。耶魯大學的研究人員就這樣發現了金屬玻璃的一個新秘密，往后它一定會發揮其應有的作用。

金屬玻璃是一種新興材料，所以關于它的秘密還有很多未被發現。在研究這種材料時，一組耶魯大學的研究人員通過將樣品縮小到納米級直到形成獨特的結晶相，創建了一種全新的金屬玻璃。

通常，固體金屬具有剛性的晶體原子結構，但正如其名稱所示，金屬玻璃更像是玻璃，具有隨機排列的原子結構，其由復雜的合金組成，當熔融金屬冷卻得非常快時，它們會形成不規則的結構，從而防止晶體的形成。最終的結果是，這種材料在生產過程中與塑料一樣柔韌，但隨后變得堅硬，適合用作高爾夫球桿和機器人齒輪等物件。

耶魯大學的研究人員通過對金屬玻璃進行取樣并從其中提取出納米棒，開發出了他們的新材料，其直徑只有35納米，這些納米棒是非常小，以至于沒有給核預留空間。研究人員將這一過程稱為“核饑餓”，由此產生了該材料的一個新的相。

該項目的首席研究員Judy Cha說：“這給了我們一個控制樣本中核數量的方法。當它沒有任何核心時——盡管事實上大自然告訴我們應該有一個——它產生了我們以前從未見過的這個全新的晶相，這是一種從舊材料中創造新材料的方法。”

雖然很難確切地說出金屬玻璃的這種新形式可能有哪些應用，但研究人員說，制造這種形式的方法是主要的優勢所在。通過制造不同直徑的金屬玻璃納米棒，研究人員可以控制它們有多少個核，從而開辟出一系列新的晶相。對這些新材料的性能進行測試后可能會產生一些意想不到的應用。

Cha說：“當我們這樣做的時候，越來越多有趣的現象出現了。我們正在慢慢了解納米尺度上發生的所有這些有趣的現象，我們對這些體系并不是很了解，當我們在更小的納米尺度上對它們進行研究時，就出現了一門新的科學和一門新的物理學。因為它告訴我們，這些我們以前根本沒有注意到的新的游樂場正在形成，而且還有更多需要探索的地方。”

這項研究已經發表在期刊Nature Communications上。

原文鏈接：New metallic glass material created by starving it of nuclei

文獻鏈接：Tailoring crystallization phases in metallic glass nanorods via nucleus starvation

本文由材料人編輯部黃亞編譯，點我加入材料人編輯部。

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