這種鋁居然密度小於水！化學家們在材料設計上取得新突破

我們都知道一把鋁製勺子放入水槽中，它就會沉到水底，這是因為鋁的密度大於水的密度：常規鋁的密度是 2.7 g/cm3，大於水的密度 1 g/cm3。但是，這個情況現在有了例外。

美國猶他州立大學的化學和生物化學系的教授 Alexander Boldyrev 表示，如果在分子水平上重構常規的金屬結構，可以獲得低密度的金屬。

正如 Boldyre 和俄羅斯南聯邦大學的化學家們合作的研究顯示，利用計算模型，可獲得密度比水低的超輕鋁。該項研究成果於 9 月 18 日發表在《Journal of Physical Chemistry C》期刊上。另外，他們的研究獲得了國家自然科學基金和俄羅斯教育科技部的支持。

Boldyrev 表示，「我們團隊所採用的方法非常新穎。我們以已知的金剛石晶體結構為基礎，然後將其中的碳原子用鋁四面體替代。」

計算結果證實，得到的晶體鋁是一種新型的、介穩態的、超輕的結構。

圖丨超級四面體晶體鋁結構的示意圖。美國猶他州立大學和俄羅斯南聯邦大學的科學家通過計算，設計了新型的、介穩態的、超輕的晶體鋁結構。（來源：來自俄羅斯南聯邦大學的 Iliya Getmanskii）

更令人驚奇的是，相較於常規的鋁密度（2.7 g/cm3），該新型鋁結構的密度只有 0.61 g/cm3。這就意味著它可以浮在水上（密度為 1 g/cm3）。

這種新型的鋁結構可用於航天、醫藥以及質量更輕、更節能的汽車零部件等領域。當然，由於這種新型鋁可能還存在很多未知的屬性（比如它的強度），所以，現在設想它的應用前景仍為時尚早。

儘管如此，該項研究仍然為我們提供了一種新穎的材料設計方法，那就是利用已知的結構來設計新的材料。這種方法將為未來研究奠定了基礎。

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