前不久，勞倫斯伯克利國家實驗室（Berkeley Lab）在Nature發布研究員的一項新成果，根據描述，這是一種全新的接近室溫條件下制備高熵合金（HEAs）的新方法。

伯克利實驗室HEA形成示意圖

HEAs已問世約20年，它超強的強度和韌性在機械工程中的許多潛在應用提供了可能，還可能作為強大的催化劑，提高電池和燃料電池的效率和耐用性。與普通合金材料由一種元素占高比例，混合了少量其他元素不同，HEAs由相等或幾乎相等的比例的元素制成，創造出具有更高熵（即更無序）的內部晶體結構。

現有的制造高熵合金的方法是將元素加熱到高溫，使原子具有大量的動能，將不同的元素混合成一個整體，然后通過各種方法快速降溫。認為這種急劇的溫度變化是必要的，以鎖定由高能原子引起的內部無序狀態。伯克利實驗室團隊的方法通過在液態金屬鎵中混合將構成高熵合金的元素，在較低且恒定的溫度（舒適的25-80攝氏度，或77-186華氏度）下實現了相同高熵的結果。這些元素以氯化物形式溶解在水基溶液中。當酸性液體與液態鎵在溫暖至熱的溫度相遇時，元素迅速擺脫氯原子并混合在一起，然后固化成高熵合金。根據團隊負責人鄭海梅的說法，鄭海梅是材料科學部的高級科學家和加州大學伯克利分校的客座教授，這種反應和在液-液界面的混合速度之快是捕獲所渴望的熵的關鍵。

有趣的是，這項成果是實驗室研究人員使用液體細胞TEM觀察液態鎵時，注意到來自CuCl2水溶液的Cu離子被吸入鎵中并形成合金，這才偶然發現的。而該研究團隊正在進行高性能催化劑開發工作，對高熵合金有極高興趣，因此嘗試利用該方法制備出了高熵合金。

編譯整理 YUXI