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  • Croissance de cristaux métalliques dans du métal liquide

    Montage expérimental. Crédit :FLOTTE

    Imaginez un monde extraterrestre avec des océans de métal liquide.

    Si un tel monde existe, les éléments métalliques sont probablement les sources des matières dissoutes et des particules dans ces océans. Tout serait fait d'éléments métalliques, même des formes de vie.

    Cela peut ressembler à un concept tout droit sorti d'un film de science-fiction, mais certains éléments de base de cette vision fantastique peuvent encore être facilement réalisés sur notre planète.

    Nous connaissons tous la culture de cristaux dans l'eau. L'exemple le plus évident est la croissance de cristaux de sucre que beaucoup d'entre nous ont fait pendant notre temps à l'école. Ici, le soluté de sucre dans un solvant aqueux peut précipiter sous forme de cristaux hors de la solution.

    Maintenant, Des chercheurs australiens ont montré la possibilité d'une observation analogue avec des métaux liquides comme solvant et ont publié un rapport passionnant dans la revue ACS Nano .

    Il est connu que les éléments métalliques peuvent se dissoudre et former des solutés dans des solvants métalliques liquides. Il est également connu que ces métaux secondaires peuvent former des amas de cristaux métalliques à l'intérieur du solvant métallique. C'est en fait la base du domaine bien établi de la métallurgie. Cependant, en métallurgie, l'intérêt principal est de solidifier des solvants et des solutés ensemble pour créer des alliages solides pour une variété d'applications.

    Les chercheurs de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW), L'École de génie chimique a examiné les métaux liquides sous un angle différent.

    Ils ont utilisé du gallium, qui est liquide à près de la température ambiante, comme le mercure, et y dissoudre différents métaux.

    De petits cristaux de ces éléments métalliques se sont formés à l'intérieur du métal liquide.

    Cependant, comme la tension superficielle du métal liquide est assez élevée, ces cristaux métalliques sont restés piégés à l'intérieur des métaux liquides.

    Une tension superficielle élevée signifie que les métaux liquides ne sont pas miscibles dans d'autres liquides et qu'en tant que tels, il n'est pas possible pour les cristaux métalliques de se libérer naturellement dans l'environnement.

    Les chercheurs ont découvert une nouvelle méthode pour extraire ces cristaux métalliques de l'alliage liquide. En appliquant une tension à la surface d'une gouttelette de métal liquide, ils ont pu réduire suffisamment la tension superficielle pour permettre l'extraction des cristaux métalliques.

    "Nous avons pu fabriquer de très petits cristaux de nature métallique et d'oxyde métallique, " a déclaré le Dr Mohannad Mayyas, auteur du papier. "Nous avons dissous l'indium, étain, et le zinc en gallium liquide et les a précipités hors du support en appliquant une tension dans une configuration spécifique. La méthode est vraiment avantageuse car la fabrication de tels cristaux nécessite généralement des précurseurs dangereux et des conditions de synthèse difficiles."

    « D'autres chercheurs peuvent poursuivre nos travaux et explorer les nombreuses possibilités qu'offrent les solvants métalliques liquides, " a suggéré le Pr Kourosh Kalantar-Zadeh, l'auteur correspondant de l'article. "Par exemple, les métaux liquides sont super catalytiques. Alors que la formation de cristaux dans des solutions aqueuses peut prendre beaucoup de temps, la création des éléments métalliques à l'intérieur du métal liquide peut avoir lieu instantanément. En outre, les métaux liquides offrent des opportunités pour une chimie interfaciale intrigante qui n'existent pour aucun autre système."


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