Le nanoparticelle consentono nuove combinazioni di metalli precedentemente immiscibili
Annunci
I metalli hanno un'ampia gamma di proprietà. La loro combinazione apre nuove prospettive per molte tecnologie future. Tuttavia, alcuni metalli non possono ancora essere mescolati tra loro. Presso il Karlsruhe Institute of Technology (KIT), il chimico professor Claus Feldmann sta utilizzando le nanoparticelle metalliche come mediatore per creare nuovi tipi di leghe. La Fondazione tedesca per la ricerca (DFG) finanzia il suo progetto come progetto Reinhart Koselleck per progetti altamente innovativi e rischiosi con 750.000 euro per cinque anni.
"I materiali metallici sono alla base di importanti componenti di molte tecnologie future, ad esempio nei settori dell'energia, dell'elettronica, dell'industria automobilistica e aerospaziale", afferma il professor Oliver Kraft, vicepresidente della ricerca, dell'insegnamento e degli affari accademici del KIT. "Con la sua ricerca sulle nanoparticelle, Claus Feldmann sta gettando le basi per tipi di leghe completamente nuovi. Siamo orgogliosi di questo straordinario scienziato e ci congratuliamo con lui per aver vinto il più alto finanziamento di eccellenza della DFG per individui con un progetto Reinhart Koselleck".
Il professor Claus Feldmann, leader del gruppo di ricerca presso l'Istituto di Chimica Inorganica del KIT, sta studiando "Nanoparticelle come navette per legare metalli di base immiscibili", il titolo del suo progetto. Ciò significa che le nanoparticelle servono come mediatori per unire metalli che non sono ancora stati in grado di essere miscelati. Dopo tutto, l'80% di tutti gli elementi chimici conosciuti sono metalli. Sono caratterizzati da un'elevata conducibilità elettrica, un'alta conducibilità termica, una deformabilità plastica e una lucentezza metallica. Oltre a questo, hanno proprietà diverse, a volte addirittura opposte. La fusione di questi metalli potrebbe rendere possibili in futuro nuovi materiali ad alte prestazioni.
Il professor Claus Feldmann utilizza le nanoparticelle per unire metalli che in precedenza non potevano essere mescolati.
Copyright: Markus Breig, KIT
La velocità di reazione supera le nanoparticelle
Tuttavia, alcuni metalli sono immiscibili in fase solida e non formano bimetalli termodinamicamente stabili. "I metalli leggeri, ad esempio, sono leggeri, morbidi e reattivi. I metalli duri, invece, sono duri, hanno un alto punto di fusione e sono inerti. La combinazione di queste proprietà apre prospettive interessanti, ma spesso non è stata possibile fino ad ora", spiega Feldmann. Lui e il suo team utilizzano nanoparticelle di metalli e stanno lavorando per forzare cineticamente una distribuzione atomico-statistica dei metalli nelle nanoparticelle attraverso una rapida riduzione a temperatura ambiente in fase liquida. "Questa reazione chimica dura meno di un secondo, quindi le nanoparticelle non hanno il tempo di separarsi l'una dall'altra", spiega Feldmann. "In questo modo, ci assicuriamo che entrambi i metalli siano contenuti nella miscela nella stessa misura e siano distribuiti in modo uniforme".
Il lavoro preliminare con nanoparticelle di metalli diversi ha già dato al gruppo di ricerca un accesso unico a bimetalli precedentemente impossibili. Le loro proprietà possono differire significativamente da quelle dei monometalli, ad esempio in termini di reattività, cristallizzazione e proprietà termiche.
Nuovi bimetalli con proprietà insolite
Oltre alla questione fondamentale di come sia possibile produrre leghe di metalli di base precedentemente immiscibili come navette utilizzando nanoparticelle bimetalliche, Feldmann sta anche studiando la possibilità di creare bimetalli completamente nuovi con proprietà insolite. Ciò potrebbe, ad esempio, favorire l'ulteriore sviluppo di vetri metallici, catalizzatori e materiali ad alta entropia composti da cinque o più elementi. Il DFG finanzia il progetto Reinhart Koselleck con 750.000 euro per cinque anni. Il progetto inizia il 1° giugno 2026.
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Tedesco può essere trovato qui.
Altre notizie dal dipartimento scienza
