在液態金屬中生長金屬晶體

想象一下一個充滿液態金屬海洋的外星世界。如果存在這樣的世界，則金屬元素可能是這些海洋中溶解的物質和顆粒的來源。一切都將由金屬元素制成，甚至包括生命形式。

這聽起來像是科幻電影中直接提出的概念，但是這種奇幻愿景的一些基本元素仍然可以在我們的星球上輕松實現。

我們都熟悉在水中生長晶體的過程。最明顯的例子是我們許多人在學校期間所做的糖晶體的生長。在此，水溶劑中的糖溶質可能以晶體形式沉淀出溶液。

現在，澳大利亞研究人員已經證明了使用液態金屬作為溶劑進行類似觀察的可能性，并在ACS Nano雜志上發表了精彩的報告。

已知金屬元素可以在液態金屬溶劑中溶解并形成溶質。還已知這些次級金屬可以在金屬溶劑內形成金屬晶體的簇。實際上，這是完善的冶金領域的基礎。然而，在冶金學中，主要的興趣是將溶劑和溶質一起固化以產生用于各種應用的固體合金。

新南威爾士大學化學工程學院的研究人員從另一個角度研究了液態金屬。

他們使用了在室溫下呈液態的鎵(如汞)，并將不同的金屬溶解到其中。

這些金屬元素的小晶體在液態金屬內部形成。

但是，由于液態金屬的表面張力非常高，因此這些金屬晶體仍然被困在液態金屬內部。

高表面張力意味著液態金屬不能與其他液體混溶，因此金屬晶體不可能自然地將自身釋放到周圍環境中。

研究人員發現了一種從液態合金中提取這些金屬晶體的新方法。通過向液態金屬液滴的表面施加電壓，它們能夠充分降低表面張力，以使金屬晶體被拉出。

該論文的作者Mohannad Mayyas博士說：“我們能夠制造出具有金屬和金屬氧化物性質的非常小的晶體。” “我們將銦，錫和鋅溶解到鎵液體中，并通過在特定設置中施加電壓使它們從介質中沉淀出來。該方法確實具有優勢，因為制造此類晶體通常需要危險的前體和苛刻的合成條件。”

該論文的通訊作者Kourosh Kalantar-Zadeh教授建議：“其他研究人員可以繼續我們的工作，并探索液態金屬溶劑提供的許多可能性。” “例如，液態金屬具有超強的催化作用。雖然在水溶液中形成晶體可能需要很長時間，但液態金屬內部的金屬元素的生成可以立即發生。此外，液態金屬還提供了有趣的界面化學的機會。其他任何系統都不存在。”