Китайские ученые изобрели уникальный метод укрепления золота

Материаловеды из Китая превратили обычный дефект в металлических сплавах в компонент, увеличивающий его прочность. Специалисты создали чистое золото с нанометрическими отверстиями, равномерно распределенными по металлу. Новый метод облегчил материал, сделал его прочнее и пластичнее, что может расширить возможности применения такого золота. Об этом пишет South China Morning Post.

Группа исследователей из Китая изобрела новый метод укрепления золота с помощью отверстий. Специалисты приготовили чистое золото с равномерно распределенными в нем нанопустотами – они образовались после удаления серебряных включений из сплава коррозией.

Размер этого времени составлял около 30 нанометров, и чтобы они не ослабили металл, ученые сжимали и нагревали исследуемые образцы при температуре 424,85 °C. Необходимо было спрессовать металл до критической плотности, чтобы пористая структура стала закрытой. После обработки многие пустоты превратились в сферы с минимальным диаметром 18 нанометров.

Чтобы проверить, как изменились механические характеристики золота, материаловеды взяли маленькие образцы с разных размеров отверстиями (18-180 нанометров в диаметре) и растянули их. Выяснилось, что прочность перфорированного золота увеличивалась, если средний размер этого времени был меньше, но при этом все образцы показали себя лучше, чем необработанное золото. Предел текучести пористого металла был почти на 107% выше, а отношение прочности к весу увеличилось на 118% при добавлении 5% пустот.

Как отмечают исследователи, некоторые образцы с особенно большими порами показали высокую пластичность наряду с увеличением прочности. Основное отличие новой технологии от обычных пористых металлов в том, что отверстия в исследованном золоте равномерно распределены, что минимизирует концентрацию напряжения в одном месте. И для лучшего укрепления металла поры стоит делать меньше, потому что вместе с ними уменьшаются и области высокого напряжения при нагрузке. Предел находится в районе 101-102 нанометров – прочность при таком диаметре увеличивается без потери пластичности.

Новый подход более научно можно назвать компонентом с нулевой массой. Отверстия могут облегчить металл на 10%, улучшая его физические характеристики. Перфорированное золото можно будет применять в электронике для обработки контактов, но исследователи планируют испытать метод с медью, которая чаще золота используется в таких устройствах.

Ранее стало известно, что Королевский монетный двор Великобритании построил и запустил промышленный завод по переработке электронного мусора, чтобы извлекать из него золото. Золото будет использоваться для изготовления ювелирных изделий и памятных монет. Из 4000 тонн электронных отходов можно получить до 450 кг золота, что по текущим ценам составляет около 27 млн фунтов стерлингов.