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10月19日，記者從安徽師范大學(xué)獲悉，該校校長(zhǎng)熊宇杰教授聯(lián)合中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)，在溫和條件下利用激光輻照所激發(fā)的等離激元光熱效應(yīng)和熱電子效應(yīng)，成功創(chuàng)制出亞納米級(jí)高熵合金，這一方法具備廣泛普適性，可制備包含多達(dá)十種金屬元素的高熵合金。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《自然·材料》上。

將5種甚至更多不同種類的金屬“融合”成一種結(jié)構(gòu)均勻的新型合金，即“高熵合金”，一直以來都是極具挑戰(zhàn)的科學(xué)難題。如果還要把它們做到亞納米級(jí)別尺度（尺寸極?。?，難度更大。傳統(tǒng)高熵合金合成需在高溫條件下進(jìn)行，且對(duì)金屬種類有較多限制，合成的合金尺寸往往較大。熊宇杰說：“就像把多個(gè)性格迥異的人聚在一起，還要和諧共處，極具挑戰(zhàn)。”

科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地使用了激光輻照技術(shù)，在溫和條件下實(shí)現(xiàn)了多種金屬的均勻混合，并成功制備出亞納米級(jí)別的高熵合金顆粒。納秒脈沖激光可以在極短時(shí)間內(nèi)將顆粒表面溫度迅速提升至2000攝氏度以上，再以每秒超過十億度的速度迅速冷卻。這一“快熱快冷”過程不僅克服了傳統(tǒng)合成方法的局限，還成功將合金顆粒尺寸控制在亞納米級(jí)別。

高熵合金因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，在新能源領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力，被視為理想的催化劑材料?！案哽睾辖鹑缤粋€(gè)高效團(tuán)隊(duì)，每種金屬各司其職，既發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，又能協(xié)同完成單一材料難以實(shí)現(xiàn)的任務(wù)?！毙苡罱苷f，科研團(tuán)隊(duì)制備的金、鉑、釕、銠、銥5種金屬組成的亞納米高熵合金，在電解水產(chǎn)氫反應(yīng)中表現(xiàn)出卓越的催化活性和穩(wěn)定性。在質(zhì)子交換膜電解槽中，其性能明顯優(yōu)于目前商用的鉑碳催化劑和二氧化釕催化劑。

據(jù)了解，該項(xiàng)激光合成新方法極大拓展了高熵合金的材料體系與適用范圍，有望推動(dòng)其在能源、催化等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，為新材料研發(fā)提供全新思路。