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Nature Materials：柔性合金的獨特自組裝機制

納米技術納米 2024-01-31

膠束、細胞或肥皂泡等柔軟的結構在密集堆疊時容易形成球形，通常其堆疊能夠形成的結構不會超出金屬剝離、準晶、晶體能夠形成的結構。

有鑒于此，華南理工大學/Akron大學程正迪(Stephen Z. D. Cheng)院士、孔憲、Xiao-Yun Yan等在5重對稱的五角星分子自組裝過程中發現兩個Frank-Kasper晶相。作為超合金的一種重要中間體，μ晶相是一種具有柔性的物質狀態，但是?晶相結構與Frank-Kasper晶相具有明顯的區別。

本文要點：

（1）

我們在五角星分子的自組裝過程中發現多種多樣的尺寸和形貌，但是能夠在形成獨特堆疊結構的時候達到平衡。發現了μ和?兩種晶相在組裝過程中的變化，其中μ晶相（W₆Fe₇型）在1935年被首次發現，?晶相還未曾在實驗中發現原型結構。我們發現五角星分子首先形成分布較寬的尺寸和形貌，這種現象在其他對稱晶體結構體系中并不存在，這說明柔性物質的堆疊過程可能遵循未曾發現的規律。

（2）

這項工作有助于人們調控柔性物質在堆疊過程中形成球形之外的結構，有助于發展以往金屬合金材料未曾報道的新型“柔性合金”結構。