将5种甚至更多不同种类的金属“融合”成一种结构均匀的新型合金——也就是“高熵合金”，一直以来都是极具挑战的科学难题。如果还要把它们做到亚纳米级别，尺寸极小，难度就更大。熊宇杰打了个比方：“就像要把5个以上性格、喜好各不相同的人聚在一起，还要和睦相处，显然需要花费大力气。”现实中，不同金属之间也常常“合不来”，因此传统的高熵合金合成通常需要在高温下进行，对元素种类也有限制，合成的合金尺寸也偏大。

　　熊宇杰团队创新性地使用了激光辐照技术，在温和条件下实现了多种金属的均匀混合，并成功制备出亚纳米级别的高熵合金颗粒。纳秒脉冲激光可以在极短时间内将颗粒表面温度迅速提升至2000摄氏度以上，再以每秒超过10亿度的速度迅速冷却。这一快热快冷的过程，突破了传统合成方法的限制，不仅让不同金属元素均匀分散并合金化，还可以实现颗粒尺寸的微小化。

　　高熵合金在多个领域，尤其是新能源方面，展现出广阔的应用前景，是一种极具潜力的催化剂材料。熊宇杰说：“高熵合金就像一个团队，每种金属元素就像团队中的成员，各有所长。在执行任务时，每个人做自己最擅长的事；而且在一起还可以做各自做不了的事，整个团队的效率自然大大提高。”

　　研究团队制备的由金、铂、钌、铑、铱5种金属组成的亚纳米高熵合金，正是作为电解水催化剂，表现出优异的产氢、产氧活性和稳定性。在质子交换膜电解槽中，其性能明显优于目前商用的铂碳催化剂和二氧化钌催化剂。

　　研究人员介绍，这种新型激光合成方法大大拓宽了高熵合金的材料选择范围，有望推动其在更多关键领域的实际应用。（来源：中国科学报 王敏、田超）

　本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有。如因无法联系到作者侵犯到您的权益，请与本网站联系，我们将采取适当措施。