محققان دانشگاه ایالت آیووا توانستند فلزی را بسازند که ساختار سطح آن در واکنش به گرمای محیط تغییر می‌کند.

به گزارش پایگاه خبری ساینس دیلی، محققان برای توسعه این فناوری، کار خود را با آلیاژی متشکل از گالیوم، ایندیوم و قلع آغاز کردند و این آلیاژ مایع را به صورت ذرات پوشیده شده توسط یک لایه اکسید پایدار درآوردند. با افزایش دمای ذرات، سطح این آلیاژ ضخیم‌تر و سخت‌تر شده و رفتار آن شباهت بیشتری به فلزات جامد می‌یابد. اما در نهایت لایه سخت خارجی شکسته و امکان خروج فلز مایع زیرین فراهم می‌شود. در نتیجه فعال‌ترین عنصر که گالیوم است، پیش از سایر عناصر به سطح می‌رسد. با افزایش بیشتر دما، ایندوم نیز به سطح فلز می‌رسد و در دمای ۸۷۰ درجه سانتیگراد، قلع به سطح فلز می‌رسد.
به گفته محققان، این حرکت ذرات از لایه زیرین به سطح امکان تغییر ساختار فلز مایع در اثر محرک گرمایی را فراهم می‌کند. در واقع ذرات این فلز به مقادیر مشخصی گرما واکنش نشان داده و مانند آفتاب‌پرست که نسبت به رنگ محیط واکنش نشان می‌دهد، بسته به دمای محیط، عناصر خاصی را آزاد می‌کنند.
البته این آلیاژ نسبت به یک محیط بسیار کنترل شده که در آن میزان اکسیژن و دما به دقت توسط محققان کنترل می‌شود، واکنش نشان می‌دهد. بنابر این محققان می‌توانند رفتار آن را پیش‌بینی کرده و ساختار سطح را به دقت برنامه‌ریزی کنند.
این فناوری امکان طراحی سیستم‌های آلیاژی هوشمند با قابلیت تغییر ساختارها و الگوهای سطحی در اثر تغییر دما یا سایر محرک‌ها را فراهم می‌کند و در زمینه‌های مختلف از تولید حسگرها گرفته تا ساخت کاتالیزورها کاربرد دارد.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Angewandte Chemie منتشر شده است.