Один з трьома обличчями

Всі ми ще зі шкільної лави пам’ятаємо, що металам притаманна кристалічна будова. Саме кристалічна структура визначає усі їх властивості: електричні, магнітні, механічні. Однак помиляється той, хто вважає, що для металів це єдино можливий стан. Насправді існує аморфний метал. Він утворюється під час надшвидкого загартування безпосередньо з рідкого стану, тобто охолодженням розплаву з такою швидкістю, за якої не встигають утворитися кристали. Для кожного конкретного металу і сплаву ця швидкість має своє значення, але в середньому вона повинна бути більше мільйона градусів за секунду. Таку величезну швидкість (для порівняння: при традиційному способі загартування стали у воді ця швидкість у тисячу разів менше) вдається одержати, коли рідкий метал стикається, наприклад, з мідним барабаном, який дуже швидко обертається (5-10 тисяч оборотів за хвилину). Миттєво затверділа стрічечка металу, яка відкидається відцентровими силами, набуває склоподібної, аморфної форми.

Існує і третя можливість: метал, що складається з дуже маленьких кристалів, має фізичні характеристики, невластиві йому ні в кристалічному, ні в аморфному стані. Цей третій стан металу вчені назвали нанокристалічним. Виявлено, що, наприклад, нанокристалічна мідь має коефіцієнт теплового розширення на 80 % більше ніж у звичайної. З металів з такими кристалами можна одержувати зовсім неймовірні сплави, наприклад, фтор-кальцій, фтор-золото, золото-поліетилен та інші.