به گزارش گروه علم و فناوری باشگاه خبرنگاران دانشجویی(ایسکانیوز)؛ دانشمندانی که در سطح اتم‌ تحقیق می‌کنند، فلزات را دستکاری می‌کنند و فرصت‌هایی را برای تولید مواد جدید باز می‌کنند. حال دانشمندان دانشمندان نیوزلندی و استرالیایی با کار در سطح اتم، چیزی غیرمنتظره خلق کردند: دانه‌های برف فلزی.

از نظر کارشناسان این تحقیق، انقلابی در مهندسی و فناوری نانومواد ایجاد خواهد کرد، زیر در این روش، اتم‌های منفرد به همکاری با اتم‌های دیگر ترغیب می‌شود.

ساختارهای نانومقیاس (یک نانومتر یک میلیاردم متر یا جدود ۵۰ هزار برابر کوچک‌تر از قطر موی انسان است) می‌توانند به تولید قطعات الکترونیک کمک کنند. این ساختارها مواد را قوی‌تر و در عین حال سبک‌تر می‌کنند یا به شکل فیلتر و اتصال به سموم، به پاکسازی محیط کمک می‌کنند.

حال دانشمندان استرالیایی و نیوزلندی با آزمایش روی گالیوم و نانوبلورهای فلزی، فلزی نرم و نقره‌ای رنگ تولید کردند که در نیمه‌رساناها استفاده می‌شود و خاصیت غیرعادی‌ دارد؛ در دمای اتاق مایع می‌شود.

به گزارش SciTechDaily، در این تیم پژوهشی دو دانشمند از دانشگاه اوکلند، یک دانشمند از دانشگاه ویکتوریا ولینگتون با همکاران خود در استرالیا به رهبری پروفسور کوروش کلانترزاده از دانشگاه نیو ساوت ولز همکاری کردند.

آنها در آزمایشگاه روی فلزاتی چون نیکل، مس، روی، قلع، پلاتین، بیسموت، نقره و آلومینیوم کار کردند و آنها را در گالیم در دمای بالا حل کردند. زمانی که فلز ترکیبی سرد شد، کریستال‌های فلزی ظاهر شد؛ در حالی که گالیم مایع باقی ماند.

از سوی دیگر، تیم پژوهشی نیوزلندی، شبیه‌سازی دینامیک مولکولی را انجام دادند تا توضیح دهند که چرا کریستال‌هایی با شکل‌های متفاوت از فلزات مختلف پدید می‌آیند.

دانشمندان می‌گویند: چیزی که ما یاد گرفته‌ایم این است که ساختار گالیم مایع بسیار مهم است. زیرا ما معمولا مایعات را فاقد ساختار یا ساختار تصادفی می‌دانیم.

دانشمندان نشان دادند که فعل و انفعالات بین ساختارهای اتمی فلزات مختلف و گالیم مایع باعث ظهور کریستال‌هایی با شکل متفاوت میشود.

کریستال‌ها شامل مکعب، میله‌ای، صفحات شش‌ضلعی و شکل دانه‌های برف روی بودند. تقارن شش شاخه روی، که هر اتم توسط شش همسایه در فواصل معادل احاطه شده است، دقیقا شبیه به طرح دانه‌های برف است.

دانشمندان می‌گویند: برخلاف رویکردهای بالا به پایین برای تشکیل نانوساختار – با برش مواد – این رویکرد از پایین به بالا متکی به خودآرایی اتم‌ها است. این روشی است که طبیعت نانوذرات را می‌سازد و نسبت به روش‌های از بالا به پایین، ضایعات کمتری دارد و بسیار دقیق‌تر است.

آنها معتقدند که این تحقیق مسیر جدید و ناشناخته‌ای را برای نانوساختارهای فلزی باز کرده است.

گفتنی است که کوروش کلانتر زاده کارشناسی‌اش را در رشته ارتباطات از دانشگاه صنعتی شریف و کارشناسی ارشدش را نیز از دانشگاه تهران گرفته و سپس به استرالیا مهاجرت کرده است.

دوره دکتری‌اش را در دانشگاه مؤسسه سلطنتی فناوری ملبورن گذرانده و هم‌اکنون در زمینه علوم مواد، الکترونیک و مبدل‌ها فعالیت می‌کند و بیشتر برای کارهایش در مورد نیمه‌هادی‌های دو بعدی، حسگرهای قابل بلعیدن و فلزات مایع شناخته شده است. او گروه خود را به سمت اختراع یک حسگر شیمیایی قابل بلع هدایت کرد: کپسول سنجش گاز انسانی.

کوروش کلانتر زاده، عضو شورای تحقیقات استرالیا و استاد دانشگاه نیو ساوت ولز در سیدنی است. او قبلاً استاد ممتاز مهندسی الکترونیک در مؤسسه سلطنتی فناوری ملبورن بود و هم‌اکنون مدیر مرکز پیشرفته الکترونیک و اپتیک مبتنی بر جامدات و مایعات دانشگاه نیو ساوت ولز است.

او بیش از 500 مقاله و کتاب علمی دارد و جوایز بین‌المللی زیادی را از جمله دستاورد شورای حسگر IEEE 2017، جایزه رابرت بویل 2020 برای علوم تحلیلی و انجمن سلطنتی شیمی (RSC) بریتانیا را از آن خود کرده است.

نام او همچنین از سال ۲۰۱۸ در فهرست پراستنادهای Clarivate Analytics ظاهر شده است.