作者凯文·史黛西，布朗大学 多亏了布朗大学研究人员开发的新技术，这种金“硬币”是由纳米粒子积木制成的
用这种方法制造大块金属，可以精确控制金属的微观结构，从而提高其机械性能
学分:陈实验室/布朗大学 冶金学家有各种方法使一块金属变得更硬
他们可以弯曲它，扭转它，在两个滚筒之间转动它，或者用锤子敲打它
这些方法的工作原理是打破金属的晶粒结构——形成大块金属的微观晶畴
颗粒越小，金属越坚硬
现在，布朗大学的一组研究人员发现了一种自下而上定制金属颗粒结构的方法
在《化学》杂志上发表的一篇论文中，研究人员展示了一种将单个金属纳米团簇粉碎在一起，形成固体金属大块的方法
对使用该技术制造的金属进行的机械测试表明，它们比自然形成的金属结构要坚硬四倍
布朗大学化学助理教授、该项新研究的相应作者陈欧说:“锤击和其他硬化方法都是自上而下改变晶粒结构的方法，很难控制最终的晶粒尺寸。”
“我们所做的是创造纳米粒子积木，当你挤压它们时，它们会融合在一起
通过这种方式，我们可以获得均匀的晶粒尺寸，可以精确调整以增强性能
" 在这项研究中，研究人员使用金、银、钯和其他金属的纳米粒子制作厘米级的“硬币”
这种尺寸的物品可用于制造高性能涂层材料、电极或热电发电机(将热通量转化为电能的设备)
但研究人员认为，这一工艺可以很容易地扩大规模，以制造超硬金属涂层或更大的工业部件
陈说，这一过程的关键是对纳米粒子构件进行化学处理
金属纳米粒子通常被称为配体的有机分子所覆盖，这通常会阻止粒子之间形成金属-金属键
陈和他的团队找到了一种方法，通过化学方式剥离这些配体，只需一点点压力就可以让这些簇融合在一起
研究显示，用这种技术制造的金属硬币比标准金属要坚硬得多
例如，金币比正常情况下要硬两到四倍
研究人员发现，导电和光反射等其他特性实际上与标准金属相同
布朗大学的研究人员展示了一种用纳米粒子积木制造块状金属的方法
在一项新的研究中，研究小组用金、银、钯和其他金属的纳米粒子制作了金属“硬币”
学分:陈实验室/布朗大学 陈说，金币的光学特性很吸引人，因为当纳米粒子被压缩成大块金属时，颜色发生了戏剧性的变化
“因为所谓的等离子体效应，金纳米粒子实际上是紫黑色的，”陈说
“但当我们施加压力时，我们看到这些略带紫色的星团突然变成明亮的金色
这是我们知道我们实际上已经形成大量黄金的方法之一
" 陈说，理论上，这项技术可以用来制造任何一种金属
事实上，陈和他的团队展示了他们可以制造一种叫做金属玻璃的奇异金属
金属玻璃是无定形的，这意味着它们缺乏正常金属的规则重复的晶体结构
这就产生了显著的特性
金属玻璃比传统金属更容易成型，强度更大，抗裂性更强，并且在低温下表现出超导性
陈说:“用单一成分制造金属玻璃是出了名的难，所以大多数金属玻璃都是合金。”
“但我们可以从无定形钯纳米粒子开始，用我们的技术制造钯金属玻璃
" 陈说，他希望这项技术有朝一日能广泛用于商业产品
用于纳米团簇的化学处理相当简单，用于将它们挤压在一起的压力完全在标准工业设备的范围内
陈已经申请了这项技术的专利，并希望继续研究
“我们认为这里有很大的潜力，对工业和科研界都是如此，”陈说
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