Химики нашли способ создавать нанокристаллы из прочных нитридов металлов

Химики из Чикагского университета и Аргоннской национальной лаборатории разработали метод синтеза нанокристаллов из нитридов металлов. Работа, опубликованная в журнале Nature, описывает способ обхода химической стабильности этих соединений для создания сверхмалых структур. Результат расширяет перечень материалов, которые можно использовать в гибкой электронике и медицине, но переход от лабораторного синтеза к промышленному производству устройств потребует дополнительных проверок.
В этом материале:

Почему нитриды сложно превратить в нанокристаллы

Метод расплавленных солей и роль аммиака

Какие материалы удалось синтезировать

Где проходит граница применения

Почему нитриды сложно превратить в нанокристаллы

Нанокристаллы — это структуры, размер которых уменьшен до наномасштаба. В таком состоянии вещества приобретают свойства, отличные от свойств массивных структур: они могут излучать интенсивный свет или ускорять химические реакции. Однако многие полезные материалы долгое время оставались недоступными для такого синтеза.
Исследователи сосредоточились на нитридах металлов — соединениях металлов с азотом. Эти вещества ценятся за прочность, устойчивость к коррозии и совместимость с биологическими тканями. Проблема заключается в исключительной силе химических связей между атомами металла и азота. При формировании кристалла ионы должны постоянно перестраиваться, чтобы занять правильные позиции в структуре. В нитридах связи настолько прочны, что ионы практически не меняют положение. Если на этапе роста возникает ошибка в соединении, формирование качественного нанокристалла прекращается.