Исследователи научились превращать цемент в стеклянно-металлический электропроводник
В будущем в вашем смартфоне может применяться цемент, как бы это абсурдно ни звучало сегодня. Вернее, не цемент в чистом виде, а электропроводящий аморфный металл, в который он был превращен.
Над проектом работает группа исследователей из США, Финляндии, Германии и Японии. Материал, получающийся в результате процесса, открытого учеными, великолепно проводит электричество и тепло. Он вполне может применяться в качестве сырья для изготовления компонентов в электронике. Также он обладает низкими утечками тока в электромагнитных полях, малой хрупкостью по сравнению с обычным стеклом и низкими коррозийными свойствами по сравнению с недорогими металлами, используемыми обычно в электронике. Материал удобен в производстве и формовке.
Исследователи использовали феномен, называющийся электронным захватом – при остывании цемента свободные электроны захватываются в клеткоподобные структуры, формирующиеся между близлежащими атомами в обычных стёклах. В результате электронов в материале оказывается намного больше нормы, и получившийся «аморфный цемент» получает электропроводимость.
Техника производства секлометалла включает в себя подвешивание в воздухе исходного материала – расплавленного минерала майенита (компонент глинозёмистого цемента, состоящего из кальция и оксидов алюминия), нагретого до 2000 градусов Цельсия. Таким образом расплав не касается краев контейнера и не формирует кристаллов.
Подвешивается майенит в потоках углекислого газа при помощи специально разработанной камеры со струями газа, поступающими со всех сторон. Нагревание его осуществляется концентрированными лучами лазеров. После остывания масса превращается в вышеупомянутый электропроводящий материал.
Результаты исследований были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Новый метод (жаль, им не владели алхимики) позволит создавать совершенно новые материалы с уникальными свойствами из, порой, неожиданного исходного сырья, переводя в аморфное состояние не только металлы, но и вещества других классов.
