▲研究人員發(fā)現(xiàn)，一種用于金屬的固體氧化物保護(hù)涂層，當(dāng)其足夠薄時(shí)，可以像液體一樣變形，從而填充裂縫。

研究人員發(fā)現(xiàn)了一種用于金屬固體氧化物涂層，當(dāng)其足夠薄時(shí)，可以像液體一樣產(chǎn)生形變，從而填充裂縫。這種薄涂層可用于防止小分子（燃料電池中的氫氣、核電站中的放射性氘）泄露。

即使金屬表面有堅(jiān)硬的保護(hù)層，氧氣也能通過裂縫接觸到金屬表面，進(jìn)而進(jìn)入金屬顆粒間的界面，從而導(dǎo)致進(jìn)一步腐蝕。如此往復(fù)最終引發(fā)金屬材料的結(jié)構(gòu)損壞。但有3種元素在被氧化后可以通過形成的氧化膜阻止自身的進(jìn)一步氧化：氧化鋁、氧化鉻和二氧化硅。麻省理工學(xué)院材料學(xué)教授Ju Li等在《納米快報(bào)》中發(fā)文，解釋了氧化鋁和二氧化硅作為特殊的氧化物有良好耐腐蝕性的原因。通過使用特殊的透射電鏡，研究生Yang Yang等對(duì)暴露在帶壓的氧氣環(huán)境中噴涂了“特殊”氧化物涂層的金屬進(jìn)行了研究。

事實(shí)證明，氧化鋁涂層在薄至2~3納米時(shí)，即使在室溫下也具有液體似的流動(dòng)性——在布魯克黑文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的透射電鏡協(xié)助下，Yang等首次在原子級(jí)分辨率下，觀察到了納米氧化鋁涂層的“類液體”性質(zhì)，它可以隨著鋁金屬的拉伸而延伸，確保金屬被其覆蓋。Li等證實(shí)，鋁金屬及其氧化鋁涂層拉伸至其原長(zhǎng)的兩倍也不會(huì)產(chǎn)生裂紋。Li解釋說，氧化鋁涂層在金屬鋁表面形成了非常均勻的保護(hù)層，只要它足夠薄，就能像液體一樣流動(dòng)，從而始終覆蓋在金屬表面。 Li預(yù)計(jì)，這種自愈合氧化鋁涂層可能在很多領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。