Ученые впервые засняли рост кристаллов металла в жидком металле для улучшения производства водорода
Международная группа ученых впервые детально зафиксировала процесс роста металлических кристаллов внутри жидкого металла. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, может привести к созданию более эффективных катализаторов для производства водорода.
Схематическое изображение роста кристаллов внутри жидкого металла и анализа с помощью рентгеновской микротомографии. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-66249-y
Процесс аналогичен кристаллизации сахара в воде, но с важными отличиями. Жидкие металлы непрозрачны для видимого света и обладают высоким поверхностным натяжением, что ранее делало невозможным наблюдение за формированием кристаллов.
Используя рентгеновскую микротомографию (micro-CT), ученые смогли заглянуть внутрь жидкого металла. Эта технология создает виртуальные 3D-модели объектов с разрешением в микрометры, не повреждая образец. Каждое 3D-изображение занимало несколько часов, а весь процесс наблюдения за ростом кристаллов длился несколько дней.
Ключевым открытием стало применение электрического напряжения к поверхности жидкого металла после завершения роста кристаллов. Это почти полностью устраняло поверхностное натяжение, позволяя легко отделить кристаллы с помощью сита.
Метод позволяет контролировать размер и форму кристаллов для конкретных применений. В испытаниях ученые создали оптимальные кристаллы специальных металлов для эффективного получения водорода из воды. Технология также перспективна для создания катализаторов химических реакций, материалов для аккумуляторов и продвинутой электроники.
Это исследование открывает новые возможности в материаловедении, позволяя целенаправленно создавать материалы с заданными свойствами для энергетики и промышленности.
0 комментариев