Los investigadores de la Universidad de Brown han descubierto una nueva forma de construir metal superduro a partir de nanopartículas. Al batir las diminutas nanopartículas de metal juntas, los investigadores pudieron adaptar las estructuras de los granos y mejorar sus propiedades mecánicas y otras. Los trabajadores del metal han utilizado durante mucho tiempo métodos para endurecer el metal, como: B. Doblar, torcer y apisonar con martillos.
Se dice que todos estos procesos dan como resultado que la estructura del grano de metal se rompa en granos más pequeños, porque cuanto más pequeño es el grano, más duro es el metal. Universidad de Brown Investigador Recientemente se publicó un artículo que describe el método pionero de golpear nanoclusters de metal individuales en trozos de metal macroscópicos.
Las pruebas mecánicas de los metales fabricados con la técnica que se muestra fueron hasta cuatro veces más difíciles que las estructuras metálicas de origen natural. Los investigadores del proyecto encuentran que todos los demás métodos de endurecimiento son de arriba hacia abajo para alterar la estructura del grano. El problema con estos métodos es que es muy difícil controlar el tamaño de grano. Usando bloques de construcción de nanopartículas que se fusionan cuando se presionan, los investigadores obtienen tamaños de grano uniformes que pueden combinarse con precisión con propiedades mejoradas.
En su estudio, el equipo produjo “monedas” en el rango de centímetros a partir de nanopartículas de oro, plata, paladio y otros metales. Los metales de este tamaño podrían utilizarse en la fabricación de materiales de revestimiento de alto rendimiento, electrodos o generadores termoeléctricos. El equipo cree que su proceso podría ampliarse para fabricar recubrimientos de metal superduro o componentes industriales más grandes.
Una clave del proceso es un tratamiento químico de los componentes básicos de las nanopartículas. El equipo eliminó moléculas orgánicas llamadas ligandos, que generalmente recubren los bloques de construcción de nanopartículas y evitan la formación de enlaces metal-metal entre partículas. Los ligandos se eliminan químicamente para que los grupos puedan fusionarse con baja presión. Las monedas resultantes eran del orden de dos a cuatro veces más duras que el metal estándar. La conducción eléctrica y la reflectividad de la luz eran casi idénticas a las de los metales comunes.
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