SMU-nun rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu, istiliyə, korroziyaya və digər sərt şərtlərə hazırkı materiallardan daha yaxşı müqavimət göstərə bilən yüksək entropiya oksidi (HEO) nanoribonları adlı daha sərfəli, enerjiyə qənaət edən material hazırlayıb.

“Science” jurnalında yer alan bu HEO nanoribbonları materialların ekstremal şəraitdə yaxşı işləməsi lazım olan aerokosmik, enerji və elektronika kimi sahələrdə xüsusilə faydalı ola bilər.

Keçmişdə yaradılmış yüksək entropiyaya malik materiallardan fərqli olaraq, SMU-nun Amin Salehi-Khojin və komandasının hazırladığı nano lentlər komponentlərin istehsalı və ya səthlərin örtülməsi üçün otaq temperaturunda 3D çap edilə və ya spreylə örtülə bilər. Bu, onları adətən toplu konstruksiyalar kimi mövcud olan və yüksək temperaturda tökmə tələb edən ənənəvi yüksək entropiyaya malik materiallardan daha enerji qənaətcil və sərfəli edir.

Yüksək entropiyalı oksid (HEO) nanoribbonlar hansılardır?

Nanoribbonlar olduqca nazik, dar material parçalarıdır, adətən cəmi bir neçə nanometr (metrin milyardda biri) qalınlığındadır və eni onlarla nanometrdən yüzlərlə nanometrə qədərdir.

HEO nanoribbonları yüksək entropiyalı materiallar və ya ərintilər adlanan bu lentəbənzər zolaqların atom quruluşunda yüksək dərəcədə pozğunluğa malik olan xüsusi bir növünə aiddir .

Bunu meyvə salatı hazırlamaq kimi düşünün. Əsasən bir neçə banan və ya alma olan üzümlərə güvənmək əvəzinə, bərabər miqdarda alma, banan, üzüm, portağal və giləmeyvə istifadə edərək daha müxtəlif və balanslaşdırılmış meyvə salatı yaradırsınız.

Yüksək entropiyalı materiallar eyni prinsipə əməl edirlər.

“Əksər materiallar əsasən bir və ya iki elementdən hazırlanır, lakin yüksək entropiyaya malik materiallar beş və ya daha çox elementi təxminən bərabər nisbətdə birləşdirir” dedi Salehi-Khojin. “Bu bərabər paylanma yüksək nizamsız atom quruluşuna gətirib çıxarır – elm adamları “yüksək entropiya” adlandırırlar – bu, materialın gücünü, istiliyə qarşı müqavimətini və stresə və ya korroziyaya tab gətirmək qabiliyyətini artıra bilər.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=2612643799&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1748583363&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-05-high-entropy-nanoribbons-effective-solution.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTM3LjAuNzE1MS41NSJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMzcuMC43MTUxLjU1Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1748583363085&bpp=3&bdt=201&idt=-M&shv=r20250528&mjsv=m202505220101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583220%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583220%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1748583220%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=1761730352257&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=4&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2196&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=42532524%2C95353387%2C95360391%2C95360812%2C95344788%2C95361617%2C95362172&oid=2&pvsid=4423331148489023&tmod=422077717&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=150

Gələcəyin materialları

İllinoys Çikaqo Universiteti, Stokholm Universiteti və Vaşinqton Universitetinin tədqiqatçılarının köməyi ilə Salehi-Xojinin ilk dəfə etdiyi iş, qənaətcil və enerjiyə qənaət edən istehsal üçün bu aşağı ölçülü yüksək entropiyaya malik materialların necə hazırlanacağını tapmaqdır.

Elm tədqiqatının həmmüəllifi, SMU Lyle-nin Mexanika Mühəndisliyi Departamentinin elmi köməkçisi professoru İlias Papailias, yüksək entropiyaya malik materialların morfologiyasına dəqiq nəzarət etmək üçün yeni sintez metodunun işlənib hazırlandığını söylədi.

“Əvvəlcə nümunələri ikiölçülü (2D) strukturlara aşındırmaq üçün kükürd elementindən istifadə edilib, ardınca 2D strukturları birölçülüyə (1D) çevirmək üçün oksidləşmə prosesi aparılıb”, – Papailias bildirib.

Papailias əlavə etdi: “Bu texnika, bu yanaşma ilə istehsal olunan nanoribbonların eni və ölçüsünə iki böyüklükdən çox nəzarəti təmin edir”. “Məlum oldu ki, oksidləşmə prosesi zamanı 1D lentlərin nüvələşməsi baş verir və nəticədə onları geniş oksidləşmə zamanı tam 1D sistemlərə çevirir, bu, geniş in-situ təcrübələri ilə təsdiqlənir.”

Elm araşdırması göstərdi ki , Salehi-Khojin tərəfindən yaradılan 1D-HEO adlanan nano lentlər olduqca yüksək temperaturda (1000 °C-ə qədər) öz quruluşunu qoruyub saxlayır. Eyni şeyin yüksək təzyiq (12 gigapaskala qədər) və sərt turşu və əsas kimyəvi mühitlərə uzun müddət məruz qalma (7 gün ərzində pH = 2,3 və 13) altında olduğu göstərildi.

Bu materialdan praktiki olaraq istifadə edilməzdən əvvəl daha çox sınaq tələb olunsa da, Salehi-Khojin, 1D-HEO-nun sərtliyi və dayanıqlığının onu yüksək mexaniki yüklər altında istilik müqaviməti, təzyiqə dözümlülük və davamlılıq tələb edən tətbiqlər üçün ideal namizəd edəcəyini söylədi.

UIC-də bu nanoribbonlar üzərində araşdırmaya başlayan Salehi-Khojin, “Bu yeni üsul yeni entropiya strukturlarını təqdim etməklə materialşünaslıq sahəsində inqilab edə bilər” dedi.

Ətraflı məlumat: Hessam Shahbazi et al, Resiliency, morphology, and entropic transformations in high-entropy okside nanoribbons, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adr5604 . www.science.org/doi/10.1126/science.adr5604

Jurnal məlumatı: Elm 

Cənubi Metodist Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir