Una nuova tecnica permette di costruire metalli duri da nanoparticelle

Un gruppo di ricercatori della Brown University ha trovato una nuova tecnica per personalizzare le strutture metalliche. In un articolo pubblicato sulla rivista Chem, i ricercatori mostrano un metodo per frantumare i singoli nanocluster di metallo insieme per formare pezzi solidi. I test meccanici sui metalli prodotti con la tecnica hanno dimostrato che erano fino a quattro volte più duri delle strutture metalliche naturali.

La nuova tecnica di lavorazione dei metalli

Per questo studio, i ricercatori hanno realizzato “monete” in scala centimetrica utilizzando nanoparticelle di oro, argento, palladio e altri metalli. Articoli di queste dimensioni potrebbero essere utili per realizzare materiali di rivestimento ad alte prestazioni, elettrodi o generatori termoelettrici. Ma i ricercatori pensano che il processo potrebbe essere facilmente ampliato per realizzare rivestimenti in metallo super duro o componenti industriali più grandi.

La chiave del processo, dice Chen, autore principale dello studio, è il trattamento chimico dato ai mattoni delle nanoparticelle. Le nanoparticelle di metallo sono tipicamente ricoperte da molecole organiche chiamate ligandi, che generalmente impediscono la formazione di legami metallo-metallo tra le particelle. Chen e il suo team hanno trovato un modo per rimuovere chimicamente quei ligandi, consentendo ai grappoli di fondersi insieme con un po’ di pressione.

“A causa di quello che è noto come effetto plasmonico, le nanoparticelle d’oro sono in realtà di colore nero-violaceo”, ha detto Chen. “Ma quando abbiamo applicato la pressione, vediamo questi grappoli violacei trasformarsi improvvisamente in un colore dorato brillante. Questo è uno dei modi in cui sapevamo di aver effettivamente formato oro alla rinfusa”.