Металлообработка традиционно требует значительных затрат энергии и высоких температур, но группа ученых из Сингапурского университета технологий и дизайна (SUTD) представила революционный метод, который позволяет создавать чистые металлические структуры при комнатной температуре. Этот процесс вдохновлен природными механизмами, наблюдаемыми в экзоскелетах членистоногих, таких как крабы и насекомые.

Металлы, используемые в традиционной промышленности, часто требуют высоких температур и давления для их формовки и обработки. Однако природа предлагает более эффективные решения, которые исследователи решили адаптировать для своих нужд. В экзоскелетах таких животных, как крабы и насекомые, обнаружены металлические соединения, которые укрепляют их панцири. Эти структуры в основном состоят из хитина — прочного белка, который, подвергаясь обработке, становится еще более устойчивым.

Ученые SUTD использовали эту природную способность для разработки нового метода создания металлических конструкций. Они создали коллоидные смеси с металлическими частицами и добавили в них раствор хитозана, производного хитина. По мере испарения воды из смеси, молекулы хитозана начинают взаимодействовать с металлическими частицами, притягивая их друг к другу и формируя однородные металлические структуры.

Результатом этого процесса стали металлические изделия с чистотой 99,5%, которые сохраняют все основные свойства металлов, включая хорошую электропроводность. Однако уникальность этого метода заключается не только в качестве получаемого материала, но и в его совместимости с биоматериалами. Металлы, созданные с добавлением хитозана, могут быть интегрированы с такими материалами, как древесина и целлюлоза, что открывает новые горизонты для их применения.

Хотя полученные металлы не обладают высокой прочностью, ученые уверены, что их можно использовать для производства различных компонентов электроники. Это особенно важно в свете растущего интереса к экологически чистым технологиям и биоразлагаемым материалам. Следующим шагом в этом исследовании станет работа над созданием биоразлагаемых электронных компонентов, что может значительно снизить воздействие на окружающую среду.