在液态金属中生长金属晶体

想象一个有着液态金属海洋的外星世界。如果这样的世界存在，金属元素很可能是这些海洋中溶解物质和粒子的来源。一切都会由金属元素构成，甚至生命形式。

听起来像是直接从科幻电影中提炼出来的概念，但这种幻想愿景的一些基本要素在我们的星球上还是可以很容易实现的。

我们都熟悉在水中生长晶体。最明显的例子是糖晶体的生长，我们许多人在学校都是这样做的。在这里，水溶剂中的糖溶质可以从溶液中以晶体形式沉淀出来。

现在，澳大利亚研究人员已经论证了用液态金属作为溶剂进行类似观察的可能性，并在《ACS Nano》杂志上发表了令人振奋的报告。

众所周知，金属元素可以溶解在液态金属溶剂中，形成溶质。还已知这些第二金属可以在金属溶剂中形成金属晶体簇。这其实是成熟冶金领域的基础。然而，在冶金学中，主要的兴趣是将溶剂和溶质固化在一起，以制造各种应用的固体合金。

新南威尔士大学(UNSW)化学工程学院的研究人员从不同角度研究液态金属。

他们使用镓，镓在室温附近是液态的，就像汞一样，不同的金属溶解在汞中。

这些金属元素的小晶体在液态金属内部形成。

然而，由于液态金属的高表面张力，这些金属晶体仍然被捕获在液态金属中。

高表面张力是指液态金属与其他液体不混溶，所以金属晶体不能自然释放到周围环境中。

研究人员发现了一种从液态合金中提取这些金属晶体的新方法。通过向液态金属液滴的表面施加电压，它们可以充分降低表面张力，从而拉出金属晶体。

“我们可以制造具有金属和金属氧化物特性的非常小的晶体，”该论文的作者莫汉纳德玛雅博士说。“我们将铟、锡和锌溶解在镓液体中，并通过在特定设置下施加电压，将它们从介质中沉淀出来。这种方法非常有利，因为这种晶体的生产通常需要危险的前体和苛刻的合成条件。”

“其他研究人员可以继续我们的工作，探索液态金属溶剂提供的许多可能性，”该论文的通讯作者库罗什卡兰塔尔-扎德教授建议道。“例如，液态金属被超级催化。虽然在水溶液中形成晶体可能需要很长时间，但在金属元素中液态金属的生成可以瞬间发生。此外，液态金属为界面化学提供了有趣的机会，这在任何其他系统中都不存在。”