维度网讯，德国卡尔斯鲁厄理工学院的化学家克劳斯·费尔德曼教授正在利用金属纳米粒子作为媒介，尝试将此前无法相互混合的金属结合成新型合金。德国研究基金会已将该项目列为莱因哈特·科塞莱克项目，在五年内提供75万欧元资助，专门支持具有高度创新性和探索性的研究。

金属材料是能源、电子、汽车和航空航天等未来技术领域的关键基础。已知化学元素中约80%为金属，它们各具不同的导电性、导热性和机械特性。然而，部分金属在固相中无法互溶，也难以形成热力学稳定的双金属组合，这长期制约着新型合金的研发。费尔德曼对此解释道：“例如，轻金属轻、软且活泼;而硬金属则硬、熔点高且惰性。将这些性质结合起来可以带来有趣的前景，但至今常常无法实现。”

研究团队采用的方法是通过在液相中接近室温的快速还原反应，在动力学上迫使纳米粒子中的金属实现原子级别的均匀分布。“这种化学反应只需不到一秒钟，因此纳米粒子根本没有时间再次相互分离，”费尔德曼说，“这样，我们确保两种金属在混合物中含量相同且分布均匀。”借助金属纳米粒子这一穿梭载体，团队已成功获得了此前难以实现的双金属组合，由此制备的新型合金在反应性、结晶性和热性能方面与传统单金属可能呈现出明显差异。

卡尔斯鲁厄理工学院研究、教学与学术事务副校长奥利弗·克拉夫特教授对此评价道：“通过他的纳米粒子研究，克劳斯·费尔德曼为全新类型的合金奠定了基础。我们为这位杰出的科学家感到骄傲，并祝贺他凭借莱因哈特·科塞莱克项目赢得了德国研究基金会最高额度的个人卓越资助。”

除了利用金属纳米粒子解决不互溶基础金属的合金化问题，费尔德曼团队还在探索建立具有特殊性质的全新双金属体系。这类新型合金未来有望在金属玻璃、催化剂以及由五种或更多元素构成的高熵材料等领域发挥推动作用。

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