Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com. Tha taic CSS cuibhrichte aig an dreach brabhsair a tha thu a’ cleachdadh. Airson an eòlas as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu brabhsair ùraichte (no gun cuir thu dheth Modh Co-chòrdalachd ann an Internet Explorer). Aig an aon àm, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, nì sinn an làrach-lìn gun stoidhlichean agus JavaScript.
Tha biofilms nam pàirt chudromach ann an leasachadh ghalaran leantainneach, gu h-àraidh nuair a thig e gu innealan meidigeach. Tha an duilgheadas seo a’ cur dùbhlan mòr air a’ choimhearsnachd mheidigeach, leis nach urrainn do antibiotics àbhaisteach biofilms a sgrios ach gu ìre glè bheag. Tha casg air cruthachadh biofilm air leantainn gu leasachadh diofar dhòighean còmhdaich agus stuthan ùra. Tha na dòighean sin ag amas air uachdaran a chòmhdach ann an dòigh a chuireas casg air cruthachadh biofilm. Tha aloidhean meatailt glainneach, gu h-àraidh an fheadhainn anns a bheil meatailtean copar agus titanium, air a bhith nan còmhdach antimicrobial air leth freagarrach. Aig an aon àm, tha cleachdadh teicneòlas spraeadh fuar air a dhol am meud oir is e dòigh iomchaidh a th’ ann airson stuthan mothachail air teòthachd a phròiseasadh. B’ e pàirt de amas an rannsachaidh seo film ùr antibacterial a leasachadh de ghlainne meatailteach air a dhèanamh suas de Cu-Zr-Ni trì-fhillte a’ cleachdadh dhòighean aloidh meacanaigeach. Tha am pùdar cruinn a tha a’ dèanamh suas an toradh deireannach air a chleachdadh mar stuth amh airson spraeadh fuar uachdar stàilinn gun staoin aig teòthachd ìosal. Bha bun-stuthan còmhdaichte le glainne meatailt comasach air cruthachadh biofilm a lughdachadh gu mòr le co-dhiù 1 log an taca ri stàilinn gun staoin.
Tro eachdraidh a’ chinne-daonna, tha comann-shòisealta sam bith air a bhith comasach air stuthan ùra a leasachadh agus adhartachadh gus coinneachadh ri na riatanasan sònraichte aca, agus mar thoradh air sin tha cinneasachd agus rangachadh nas àirde ann an eaconamaidh chruinneil1. Tha e an-còmhnaidh air a bhith air a chur às leth comas an duine stuthan agus uidheamachd saothrachaidh a dhealbhadh, a bharrachd air dealbhadh gus stuthan a dhèanamh agus a chomharrachadh gus slàinte, foghlam, gnìomhachas, eaconamas, cultar agus raointean eile a choileanadh bho aon dùthaich no roinn gu dùthaich eile. Tha adhartas air a thomhas ge bith dè an dùthaich no an roinn2. Airson 60 bliadhna, tha luchd-saidheans stuthan air mòran ùine a choisrigeadh do aon phrìomh obair: a bhith a’ lorg stuthan ùra is adhartach. Tha rannsachadh o chionn ghoirid air fòcas a chuir air càileachd agus coileanadh stuthan a th’ ann mar-thà a leasachadh, a bharrachd air seòrsachan stuthan gu tur ùr a cho-chur ri chèile agus a chruthachadh.
Tha cur eileamaidean aloidhe a chur ris, atharrachadh meanbh-structar an stuth agus cleachdadh dhòighean làimhseachaidh teirmeach, meacanaigeach no teirm-mheacanaigeach air leantainn gu leasachadh mòr ann an feartan meacanaigeach, ceimigeach agus corporra diofar stuthan. A bharrachd air an sin, chaidh todhar nach robh aithnichte roimhe seo a cho-chur gu soirbheachail. Tha na h-oidhirpean leantainneach seo air teaghlach ùr de stuthan ùr-ghnàthach a thoirt gu buil, ris an canar Stuthan Adhartach2. ​​Chan eil ann an nano-chriostalan, nano-mhìrean, nanotubes, dotagan cuantamach, glainneachan meatailteach neo-mheudach, agus aloidhean àrd-entropy ach beagan eisimpleirean de stuthan adhartach a tha air nochdadh san t-saoghal bho mheadhan na linne mu dheireadh. Ann an saothrachadh agus leasachadh aloidhean ùra le feartan nas fheàrr, an dà chuid anns an toradh deireannach agus anns na h-ìrean eadar-mheadhanach den chinneasachadh aige, bidh duilgheadas neo-chothromachaidh gu tric air a chur ris. Mar thoradh air toirt a-steach dòighean saothrachaidh ùra a leigeas le gluasadan mòra bho chothromachadh, chaidh clas ùr gu tur de aloidhean meata-sheasmhach, ris an canar glainneachan meatailteach, a lorg.
Rinn an obair aige aig Caltech ann an 1960 ath-bhualadh air bun-bheachd aloidhean meatailt nuair a rinn e co-chur de aloidhean glainneach Au-25 aig .% Si le bhith a’ cruadhachadh lionntan gu luath aig faisg air millean ceum san diog.4 Chan e a-mhàin gun do chomharraich lorg an t-Ollaimh Paul Duves toiseach eachdraidh glainneachan meatailt (MS), ach lean e cuideachd gu atharrachadh mòr ann am mar a smaoinicheas daoine mu aloidhean meatailt. Bho a’ chiad rannsachadh ceannardach ann an co-chur aloidhean MS, chaidh cha mhòr a h-uile glainne meatailteach fhaighinn gu tur le bhith a’ cleachdadh aon de na dòighean a leanas: (i) cruadhachadh luath an leaghan no an smùid, (ii) eas-òrdugh laitís atamach, (iii) ath-bheachdan amorphization staid chruaidh eadar eileamaidean meatailteach fìor-ghlan agus (iv) gluasadan ìre chruaidh de ìrean meta-sheasmhach.
Tha MGan air an comharrachadh leis nach eil òrdugh atamach fad-raoin co-cheangailte ri criostalan, agus is e sin feart sònraichte de chriostalan. Anns an t-saoghal ùr-nodha, chaidh adhartas mòr a dhèanamh ann an raon glainne meatailteach. Is iad sin stuthan ùra le feartan inntinneach a tha inntinneach chan ann a-mhàin airson fiosaig staid chruaidh, ach cuideachd airson meatailteachd, ceimigeachd uachdar, teicneòlas, bith-eòlas, agus mòran raointean eile. Tha feartan aig an t-seòrsa stuth ùr seo a tha eadar-dhealaichte bho mheatailtean cruaidh, ga dhèanamh na thagraiche inntinneach airson tagraidhean teicneòlais ann an grunn raointean. Tha cuid de fheartan cudromach aca: (i) ductileachd meacanaigeach àrd agus neart toraidh, (ii) treòiteachd magnetach àrd, (iii) coercivity ìosal, (iv) strì an aghaidh creimeadh neo-àbhaisteach, (v) neo-eisimeileachd teòthachd. Seoltachd 6.7.
Tha aloidh meacanaigeach (MA)1,8 na dhòigh caran ùr, a chaidh a thoirt a-steach an toiseach ann an 19839 leis an Ollamh KK Kok agus a cho-obraichean. Rinn iad pùdar Ni60Nb40 neo-chruthach le bhith a’ bleith measgachadh de eileamaidean fìor-ghlan aig teòthachd àrainneachd glè fhaisg air teòthachd an t-seòmair. Mar as trice, thèid an ath-bhualadh MA a dhèanamh eadar ceangal sgaoilidh pùdar ath-bhualaidh ann an reactar, mar as trice air a dhèanamh de stàilinn gun smal, a-steach do mhuileann ball. 10 (Figear 1a, b). Bho sin, chaidh an dòigh ath-bhualadh staid chruaidh seo a chaidh a bhrosnachadh gu meacanaigeach a chleachdadh gus pùdar aloidh glainne neo-chruthach/meatailteach ùr ullachadh a’ cleachdadh muilnean ball lùth ìosal (Figear 1c) agus àrd agus muilnean slat11,12,13,14,15,16. Gu sònraichte, chaidh an dòigh seo a chleachdadh gus siostaman neo-mheasgaichte leithid Cu-Ta17 ullachadh a bharrachd air aloidhean puing leaghaidh àrd leithid siostaman meatailt gluasaid Al-(TM, Zr, Hf, Nb agus Ta)18,19 agus Fe-W20, nach gabh fhaighinn a’ cleachdadh dhòighean còcaireachd àbhaisteach. A bharrachd air an sin, thathas den bheachd gur e MA aon de na h-innealan nanoteicneòlais as cumhachdaiche airson cinneasachadh air sgèile gnìomhachais de ghràineanan pùdar nanocriostalach agus nano-cho-dhèanta de ocsaidean meatailt, cairbidean, nitridan, hidridean, nanotubes gualain, nanodiamantan, a bharrachd air seasmhachd fharsaing a’ cleachdadh dòigh-obrach bho mhullach gu bonn. 1 agus ìrean metastable.
Dealbh sgeamach a’ sealltainn an dòigh saothrachaidh a chaidh a chleachdadh gus an còmhdach glainne meatailteach Cu50(Zr50-xNix)/SUS 304 ullachadh san sgrùdadh seo. (a) Ullachadh phùdar aloidh MC le diofar dùmhlachdan de Ni x (x; 10, 20, 30, agus 40 at.%) a’ cleachdadh an dòigh muilneachaidh ball lùth-ìosal. (a) Tha an stuth tòiseachaidh air a luchdachadh a-steach do siolandair innealan còmhla ri bàlaichean stàilinn innealan agus (b) air a seuladh ann am bogsa miotag làn àile He. (c) Modail follaiseach den t-soitheach bleith a’ sealltainn gluasad a’ bhàil rè bleith. Chaidh an toradh pùdar deireannach a fhuaireadh às deidh 50 uair a chleachdadh gus còmhdach fuar-spraeidh a chuir air an t-substrate SUS 304 (d).
Nuair a thig e gu uachdar stuthan mòra (substrates), tha innleadaireachd uachdar a’ toirt a-steach dealbhadh agus atharrachadh uachdaran (substrates) gus feartan fiosaigeach, ceimigeach agus teicnigeach sònraichte a thoirt seachad nach eil an làthair anns a’ phrìomh stuth tùsail. Am measg cuid de na feartan a dh’ fhaodar a leasachadh gu h-èifeachdach tro làimhseachadh uachdar tha sgrìobadh, oxidation agus creimeadh, co-èifeachd suathaidh, bioinertness, feartan dealain agus insulation teirmeach, dìreach airson beagan ainmeachadh. Faodar càileachd uachdar a leasachadh le dòighean meatailteach, meacanaigeach no ceimigeach. Mar phròiseas aithnichte, tha còmhdach air a mhìneachadh gu sìmplidh mar aon no barrachd shreathan de stuth air an cur gu saorga air uachdar nì mòr (substrate) air a dhèanamh bho stuth eile. Mar sin, thathas a’ cleachdadh còmhdach gu ìre gus feartan teicnigeach no sgeadachaidh a tha thu ag iarraidh a choileanadh, a bharrachd air stuthan a dhìon bho eadar-obrachaidhean ceimigeach agus fiosaigeach ris a bheil dùil leis an àrainneachd23.
Faodar measgachadh de dhòighean agus innleachdan a chleachdadh gus sreathan dìona freagarrach a chur an sàs bho beagan mhicreameatairean (fo 10-20 micromeatair) gu barrachd air 30 micromeatair no eadhon grunn mhìlemeatairean ann an tiugh. San fharsaingeachd, faodar pròiseasan còtaidh a roinn ann an dà roinn: (i) dòighean còtaidh fliuch, a’ gabhail a-steach electroplating, electroplating, agus galvanachadh teth-tumaidh, agus (ii) dòighean còtaidh tioram, a’ gabhail a-steach tàthadh, cruaidh-aghaidh, tasgadh smùid corporra (PVD), tasgadh smùid ceimigeach (CVD), dòighean spraeadh teirmeach, agus o chionn ghoirid dòighean spraeadh fuar 24 (Figear 1d).
Tha biofilms air am mìneachadh mar choimhearsnachdan meanbh-fhàs-bheairtean a tha ceangailte gu neo-atharrachail ri uachdaran agus air an cuairteachadh le poileimeirean taobh a-muigh cealla fèin-riochdaichte (EPS). Faodaidh cruthachadh biofilm aibidh air an uachdar call mòr adhbhrachadh ann am mòran ghnìomhachasan, a’ gabhail a-steach giollachd bìdh, siostaman uisge, agus cùram slàinte. Ann an daoine, le cruthachadh biofilms, tha e duilich còrr air 80% de chùisean ghalaran meanbh-fhàs-bheairtean (a’ gabhail a-steach Enterobacteriaceae agus Staphylococci) a làimhseachadh. A bharrachd air an sin, chaidh aithris gu bheil biofilms aibidh 1000 uair nas seasmhaiche ri làimhseachadh antibiotic an taca ri ceallan bacterial planctonach, a thathas a’ meas mar dhùbhlan leigheasach mòr. Gu h-eachdraidheil, chaidh stuthan còmhdach uachdar antimicrobial a chaidh a thoirt bho choimeasgaidhean organach cumanta a chleachdadh. Ged a bhios co-phàirtean puinnseanta ann an stuthan mar sin gu tric a dh’ fhaodadh a bhith cronail do dhaoine,25,26 faodaidh seo cuideachadh le bhith a’ seachnadh sgaoileadh bacterial agus crìonadh stuthan.
Tha strì farsaing bacteriach an aghaidh làimhseachadh antibiotic mar thoradh air cruthachadh biofilm air leantainn gu feum uachdar còmhdaichte le membran antimicrobial èifeachdach a leasachadh a ghabhas a chuir an sàs gu sàbhailte27. Is e leasachadh uachdar corporra no ceimigeach an-aghaidh greamachaidh ris nach urrainn do cheallan bacteriach ceangal agus biofilms a chruthachadh mar thoradh air greamachadh a’ chiad dhòigh-obrach sa phròiseas seo27. Is e an dàrna teicneòlas còmhdach a leasachadh a lìbhrigeas ceimigean antimicrobial dìreach far a bheil feum orra, ann an tomhasan gu math dùmhail agus sònraichte. Tha seo air a choileanadh tro bhith a’ leasachadh stuthan còmhdaich sònraichte leithid graphene / germanium28, daoimean dubh29 agus còmhdach gualain coltach ri daoimean le doping ZnO30 a tha an aghaidh bacteria, teicneòlas a bhios a’ meudachadh leasachadh puinnseanta agus strì mar thoradh air cruthachadh biofilm. A bharrachd air an sin, tha còmhdach anns a bheil ceimigean germicidal a bheir dìon fad-ùine an aghaidh truailleadh bacterial a’ sìor fhàs mòr-chòrdte. Ged a tha na trì modhan-obrach comasach air gnìomhachd antimicrobial a chuir an gnìomh air uachdaran còmhdaichte, tha a chuingealachaidhean fhèin aig gach fear a bu chòir beachdachadh nuair a thathar a’ leasachadh ro-innleachd tagraidh.
Tha dìth ùine airson còmhdach dìon a sgrùdadh agus a dhearbhadh airson tàthchuid bith-eòlasach gnìomhach a’ cur bacadh air na toraidhean a tha air a’ mhargaidh an-dràsta. Tha companaidhean ag ràdh gun toir na toraidhean aca na taobhan gnìomh a tha a dhìth air luchd-cleachdaidh, ach, tha seo air a bhith na bhacadh air soirbheachas nan toraidhean a tha air a’ mhargaidh an-dràsta. Tha todhar a tha air an dèanamh bho airgead air an cleachdadh anns a’ mhòr-chuid de dh’ antimicrobials a tha rim faighinn do luchd-cleachdaidh an-dràsta. Tha na toraidhean seo air an dealbhadh gus luchd-cleachdaidh a dhìon bho bhith fosgailte do meanbh-fhàs-bheairtean a dh’ fhaodadh a bhith cronail. Tha an dàil air buaidh antimicrobial agus puinnseanta co-cheangailte ri todhar airgid ag àrdachadh cuideam air luchd-rannsachaidh roghainn eile nach eil cho cronail a leasachadh36,37. Tha cruthachadh còmhdach antimicrobial cruinneil a bhios ag obair a-staigh agus a-muigh fhathast na dhùbhlan. Tha seo a’ tighinn le cunnartan slàinte is sàbhailteachd co-cheangailte. Tha e na amas a tha air a shireadh gu mòr38 àidseant antimicrobial a lorg a tha nas lugha cronail do dhaoine agus faighinn a-mach mar a chuireas tu a-steach e ann am bun-stuthan còmhdaich le beatha sgeilp nas fhaide. Tha na stuthan antimicrobial agus antibiofilm as ùire air an dealbhadh gus bacteria a mharbhadh aig raon dlùth an dàrna cuid le conaltradh dìreach no às deidh an àidseant gnìomhach a leigeil ma sgaoil. Faodaidh iad seo a dhèanamh le bhith a’ cur bacadh air greamachadh tùsail bacterial (a’ gabhail a-steach casg a chuir air cruthachadh sreath pròtain air an uachdar) no le bhith a’ marbhadh bacteria le bhith a’ cur bacadh air balla na cealla.
Gu bunaiteach, ’s e còmhdach uachdar am pròiseas a bhith a’ cur sreath eile air uachdar pàirt gus feartan an uachdair a leasachadh. ’S e adhbhar còmhdach uachdar atharrachadh a dhèanamh air meanbh-structar agus/no co-dhèanamh na sgìre faisg air uachdar pàirt39. Faodar dòighean còmhdach uachdar a roinn ann an diofar dhòighean, a tha air an geàrr-chunntas ann am Figear 2a. Faodar còmhdach a roinn ann an roinnean teirmeach, ceimigeach, corporra agus dealan-cheimigeach a rèir an dòigh a thathar a’ cleachdadh gus an còmhdach a chruthachadh.
(a) Dealbh-steach a’ sealltainn nam prìomh dhòighean saothrachaidh uachdar, agus (b) buannachdan agus eas-bhuannachdan taghte den dòigh-obrach spraeadh fuar.
Tha mòran ann an cumantas eadar teicneòlas spraeadh fuar agus dòighean spraeadh teirmeach traidiseanta. Ach, tha cuid de fheartan bunaiteach cudromach ann cuideachd a tha a’ dèanamh a’ phròiseas spraeadh fuar agus stuthan spraeadh fuar gu sònraichte sònraichte. Tha teicneòlas spraeadh fuar fhathast na leanabh, ach tha àm ri teachd math aice. Ann an cuid de chùisean, tha buannachdan mòra aig feartan sònraichte spraeadh fuar, a’ faighinn thairis air crìochan dhòighean spraeadh teirmeach traidiseanta. Tha e a’ faighinn thairis air crìochan mòra teicneòlas spraeadh teirmeach traidiseanta, anns am feumar am pùdar a leaghadh gus a thasgadh air substrate. Gu follaiseach, chan eil am pròiseas còmhdach traidiseanta seo freagarrach airson stuthan a tha gu math mothachail air teòthachd leithid nano-chriostalan, nano-mhìrean, glainneachan neo-chruthach agus meatailteach40, 41, 42. A bharrachd air an sin, bidh ìre àrd de porosity agus ocsaidean aig stuthan còmhdach spraeadh teirmeach an-còmhnaidh. Tha mòran bhuannachdan mòra aig teicneòlas spraeadh fuar thairis air teicneòlas spraeadh teirmeach, leithid (i) glè bheag de chuir a-steach teas don substrate, (ii) sùbailteachd ann a bhith a’ taghadh còmhdach an substrate, (iii) gun atharrachadh ìre agus fàs gràin, (iv) neart greamachaidh àrd1 .39 (Figear 2b). A bharrachd air sin, tha strì an aghaidh creimeadh àrd, neart is cruas àrd, seoltachd dealain àrd agus dùmhlachd àrd41 aig stuthan còmhdachaidh spraeadh fuar. A dh’aindeoin buannachdan a’ phròiseis spraeadh fuar, tha cuid de eas-bhuannachdan fhathast aig an dòigh seo, mar a chithear ann am Figear 2b. Nuair a thathar a’ còmhdach pùdar ceirmeag fìor-ghlan leithid Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, msaa., chan urrainnear an dòigh spraeadh fuar a chleachdadh. Air an làimh eile, faodar pùdar co-dhèanta ceirmeag/meatailt a chleachdadh mar stuthan amh airson còmhdach. Tha an aon rud a’ buntainn ri dòighean spraeadh teirmeach eile. Tha uachdaran duilich agus taobh a-staigh phìoban fhathast duilich a spraeadh.
A’ beachdachadh gu bheil an obair seo ag amas air cleachdadh pùdar glainne meatailteach mar stuthan tòiseachaidh airson còtaichean, tha e soilleir nach gabh spraeadh teirmeach àbhaisteach a chleachdadh airson an adhbhair seo. Tha seo air sgàth gu bheil pùdar glainne meatailteach a’ criostalachadh aig teòthachd àrd.
Tha a’ mhòr-chuid de na h-ionnstramaidean a thathas a’ cleachdadh anns na gnìomhachasan meidigeach is bìdh air an dèanamh à aloidhean stàilinn gun smal austenitic (SUS316 agus SUS304) le susbaint cromium de 12 gu 20% cuideam airson cinneasachadh ionnstramaidean lannsaireachd. Thathas a’ gabhail ris san fharsaingeachd gum faod cleachdadh meatailt cromium mar eileamaid aloidhean ann an aloidhean stàilinn leasachadh mòr a thoirt air an aghaidh creimeadh ann an aloidhean stàilinn àbhaisteach. Chan eil feartan cudromach an aghaidh meanbh-fhàs-bheairtean aig aloidhean stàilinn gun smal, a dh’ aindeoin an aghaidh creimeadh àrd aca38,39. Tha seo eadar-dhealaichte bhon aghaidh creimeadh àrd aca. Às deidh sin, tha e comasach ro-innse leasachadh galair is sèid, a tha sa mhòr-chuid mar thoradh air greamachadh bacterial agus coloineachadh air uachdar stuthan bith-eòlasach stàilinn gun smal. Dh’ fhaodadh duilgheadasan mòra èirigh mar thoradh air na duilgheadasan mòra co-cheangailte ri greamachadh bacterial agus slighean cruthachadh biofilm, a dh’ fhaodadh droch shlàinte adhbhrachadh, a dh’ fhaodadh mòran bhuilean a thoirt a dh’ fhaodadh buaidh dhìreach no neo-dhìreach a thoirt air slàinte dhaoine.
’S e seo a’ chiad ìre de phròiseact a tha air a mhaoineachadh leis a’ Bhunait Kuwait airson Adhartachadh Saidheans (KFAS), cùmhnant àireamh 2010-550401, gus sgrùdadh a dhèanamh air comasachd pùdar trì-fhillte Cu-Zr-Ni glainneach meatailteach a dhèanamh a’ cleachdadh teicneòlas MA (clàr). 1) Airson film/còmhdach dìon uachdar antibacterial SUS304 a dhèanamh. Anns an dàrna ìre den phròiseact, a thathar an dùil tòiseachadh san Fhaoilleach 2023, thèid sgrùdadh mionaideach a dhèanamh air feartan creimeadh galvanach agus feartan meacanaigeach an t-siostaim. Thèid deuchainnean meanbh-bhitheòlasach mionaideach a dhèanamh airson diofar sheòrsaichean bacteria.
Tha an t-artaigil seo a’ beachdachadh air buaidh susbaint aloidh Zr air comas cruthachadh glainne (GFA) stèidhichte air feartan moirfeòlais agus structarail. A bharrachd air an sin, chaidh beachdachadh cuideachd air feartan antibacterial an co-dhèanta glainne meatailt còmhdaichte le pùdar / SUS304. A bharrachd air an sin, chaidh obair leantainneach a dhèanamh gus sgrùdadh a dhèanamh air a’ chomas gun tachair cruth-atharrachadh structarail pùdar glainne meatailteach rè spraeadh fuar ann an roinn leaghaidh ro-fhuaraichte siostaman glainne meatailteach saothraichte. Chaidh aloidhean glainne meatailteach Cu50Zr30Ni20 agus Cu50Zr20Ni30 a chleachdadh mar eisimpleirean riochdachail san sgrùdadh seo.
Tha an earrann seo a’ taisbeanadh nan atharrachaidhean morf-eòlach ann am pùdaran de Cu, Zr agus Ni eileamaideach rè muilneachadh ball lùth-ìosal. Thèid dà shiostam eadar-dhealaichte anns a bheil Cu50Zr20Ni30 agus Cu50Zr40Ni10 a chleachdadh mar eisimpleirean mìneachaidh. Faodar am pròiseas MA a roinn ann an trì ìrean eadar-dhealaichte, mar a chithear bhon chomharrachadh meatailteach den phùdar a gheibhear aig ìre a’ bhleith (Figear 3).
Feartan meatailteagrafaigeach phùdar de aloidhean meacanaigeach (MA) a fhuaireadh an dèidh diofar ìrean de bhleith ball. Tha ìomhaighean maicreasgopaidh sganaidh dealanach sgaoilidh achaidh (FE-SEM) de phùdar MA agus Cu50Zr40Ni10 a fhuaireadh an dèidh bleith ball lùth ìosal airson 3, 12 agus 50 uair a thìde air an sealltainn ann an (a), (c) agus (e) airson an t-siostam Cu50Zr20Ni30, fhad ‘s a bha iad air an aon MA. Tha na h-ìomhaighean co-fhreagarrach den t-siostam Cu50Zr40Ni10 a chaidh a thogail an dèidh ùine air an sealltainn ann an (b), (d), agus (f).
Rè muilneachadh ball, bidh buaidh aig measgachadh de pharaimeatairean air an lùth cineatach èifeachdach a ghabhas gluasad chun phùdar meatailt, mar a chithear ann am Figear 1a. Tha seo a’ toirt a-steach bualaidhean eadar bàlaichean agus pùdar, teannachadh rùsgaidh pùdair a tha steigte eadar no eadar meadhanan bleith, buaidhean bho bhàlaichean a’ tuiteam, rùsgadh agus caitheamh air adhbhrachadh le slaodadh pùdair eadar cuirp gluasadach muilinn ball, agus tonn clisgeadh a’ dol tro bhàlaichean a tha a’ tuiteam agus a’ sgaoileadh tro chultar luchdaichte (Figear 1a). Элементарные порошки Cu, Zr и Ni были сильно деформированы из-за холодной сварки на ранней стади (3) привело к образованию крупных частиц порошка (> 1 мм в диаметре). Chaidh na pùdaran eileamaideach Cu, Zr, agus Ni a mhì-dhealbhadh gu mòr air sgàth tàthadh fuar aig ìre thràth de MA (3 uairean a thìde), agus mar thoradh air sin chaidh mìrean mòra pùdair a chruthachadh (> 1 mm ann an trast-thomhas).Tha na mìrean mòra co-dhèanta seo air an comharrachadh le cruthachadh sreathan tiugh de eileamaidean aloidh (Cu, Zr, Ni), mar a chithear ann am fig. 3a,b. Mar thoradh air àrdachadh ann an ùine MA gu 12 uair (ìre eadar-mheadhanach) chaidh lùth cineatach a’ mhuilinn-bhàil a mheudachadh, agus mar thoradh air sin chaidh am pùdar co-dhèanta a lobhadh gu pùdarran nas lugha (nas lugha na 200 μm), mar a chithear ann am Fig. 3c. Aig an ìre seo, bidh an fheachd gearraidh a chaidh a chur an sàs a’ leantainn gu cruthachadh uachdar meatailt ùr le sreathan tana de Cu, Zr, Ni, mar a chithear ann am Fig. 3c,d. Mar thoradh air bleith nan sreathan aig eadar-aghaidh nan calagan, bidh ath-bheachdan ìre-chruaidh a’ tachairt le cruthachadh ìrean ùra.
Aig àirde a’ phròiseis MA (às dèidh 50 uair), cha mhòr nach robh meatailteachd nan sgoltagan follaiseach (Figear 3e, f), agus chunnacas meatailteachd sgàthan air uachdar snasta a’ phùdair. Tha seo a’ ciallachadh gun deach am pròiseas MA a chrìochnachadh agus gun deach aon ìre ath-bhualaidh a chruthachadh. Chaidh co-dhèanamh eileamaideach nan roinnean a tha air an comharrachadh ann am Figearan 3e (I, II, III), f, v, vi) a dhearbhadh le bhith a’ cleachdadh microsgopaidh sganaidh dealanach sgaoilidh achaidh (FE-SEM) ann an co-bhonn ri speactroscopaidh X-ghath sgapte lùtha (EDS). (IV).
Ann an clàr 2, chithear dùmhlachdan eileamaideach nan eileamaidean aloidh mar cheudad de mhais iomlan gach roinne a chaidh a thaghadh ann am figear 3e, f. Le bhith a’ dèanamh coimeas eadar na toraidhean seo agus na co-dhèanamhan ainmichte tùsail de Cu50Zr20Ni30 agus Cu50Zr40Ni10 a tha air an toirt seachad ann an Clàr 1, chithear gu bheil co-dhèanamh an dà thoradh dheireannach seo glè choltach ris na co-dhèanamhan ainmichte. A bharrachd air an sin, chan eil luachan coimeasach nan co-phàirtean airson nan roinnean a tha air an liostadh ann am Figear 3e,f a’ moladh crìonadh no atharrachadh mòr ann an co-dhèanamh gach sampall bho aon roinn gu roinn eile. Tha seo ri fhaicinn leis nach eil atharrachadh sam bith ann an co-dhèanamh bho aon roinn gu roinn eile. Tha seo a’ nochdadh cinneasachadh pùdar aloidh èideadh mar a chithear ann an Clàr 2.
Fhuaireadh micreagrafan FE-SEM den phùdar toraidh chrìochnaichte Cu50(Zr50-xNix) an dèidh 50 uair MA, mar a chithear ann am Figear 4a-d, far a bheil x co-ionann ri 10, 20, 30 agus 40 at.%, fa leth. Às dèidh a’ cheum bleith seo, bidh am pùdar a’ cruinneachadh air sgàth buaidh van der Waals, a tha ag adhbhrachadh cruthachadh cruinneachaidhean mòra anns a bheil mìrean fìor-mhìn le trast-thomhas de 73 gu 126 nm, mar a chithear ann am Figear 4.
Feartan morf-eòlach phùdairean Cu50(Zr50-xNix) a fhuaireadh an dèidh 50 uair a thìde de dh’ùineachadh fèin-ghluasadach (MA). Airson nan siostaman Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40, tha na h-ìomhaighean FE-SEM de phùdairean a fhuaireadh an dèidh 50 MA air an sealltainn ann an (a), (b), (c), agus (d), fa leth.
Mus deach na pùdar a luchdachadh a-steach don bhiadhadh fuar-spraeraidh, chaidh an sonicachadh an toiseach ann an ethanol ìre anailis airson 15 mionaidean agus an uairsin a thiormachadh aig 150° C. airson 2 uair a thìde. Feumar an ceum seo a ghabhail gus sabaid an-aghaidh cruinneachadh gu soirbheachail, a bhios gu tric ag adhbhrachadh mòran dhuilgheadasan dona sa phròiseas còtaidh. Às deidh crìoch a chur air a’ phròiseas MA, chaidh tuilleadh sgrùdaidhean a dhèanamh gus sgrùdadh a dhèanamh air aon-ghnèitheachd nam pùdar aloidh. Air fig. 5a–d chithear micreagrafan FE-SEM agus ìomhaighean EDS co-fhreagarrach de na h-eileamaidean aloidh Cu, Zr agus Ni den aloidh Cu50Zr30Ni20 a chaidh a thogail às deidh 50 uair a thìde de ùine M, fa leth. Bu chòir a thoirt fa-near gu bheil na pùdar aloidh a gheibhear às deidh a’ cheum seo aon-ghnèitheach, leis nach eil iad a’ nochdadh atharrachaidhean co-dhèanamh sam bith nas fhaide na an ìre fo-nanometer, mar a chithear ann am Figear 5.
Morf-eòlas agus sgaoileadh ionadail eileamaidean ann am pùdar MG Cu50Zr30Ni20 a fhuaireadh an dèidh 50 MA le Speictreasgopaidh X-ghath Sgaoilidh Lùtha FE-SEM/EDS. (a) Dealbhan SEM agus X-ghath EDS de (b) Cu-Kα, (c) Zr-Lα, agus (d) Ni-Kα.
Tha na pàtrain diffraction X-ghath de phùdar Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, agus Cu50Zr20Ni30 air an measgachadh gu meacanaigeach a fhuaireadh an dèidh MA 50-uair air an sealltainn ann am Figearan 6a–d, fa leth. Às dèidh na h-ìre bleith seo, bha structaran neo-chruthach aig a h-uile sampall le diofar dùmhlachdan Zr le pàtrain sgaoilidh halo sònraichte a chithear ann am Figear 6.
Pàtranan diffraction X-ghathan de phùdar Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), agus Cu50Zr20Ni30 (d) an dèidh MA airson 50 uair a thìde. Chaidh pàtran halo-sgaoilidh fhaicinn anns a h-uile sampall gun eisgeachd, a’ nochdadh cruthachadh ìre neo-chruthach.
Chaidh microscopaidh dealanach tar-chuir sgaoilidh achaidh àrd-rèiteachaidh (FE-HRTEM) a chleachdadh gus atharrachaidhean structarail fhaicinn agus tuigse fhaighinn air structar ionadail phùdar mar thoradh air muillean ball aig diofar amannan MA. Tha ìomhaighean de phùdar a fhuaireadh leis an dòigh FE-HRTEM às deidh na h-ìrean tràtha (6 uairean) agus eadar-mheadhanach (18 uairean) de bhith a’ bleith phùdar Cu50Zr30Ni20 agus Cu50Zr40Ni10 air an sealltainn ann am Figearan 7a, fa leth. A rèir an ìomhaigh raoin shoilleir (BFI) den phùdar a fhuaireadh às deidh 6 uairean de MA, tha am pùdar air a dhèanamh suas de ghràinean mòra le crìochan soilleir de na h-eileamaidean fcc-Cu, hcp-Zr, agus fcc-Ni, agus chan eil comharran ann gu bheil ìre ath-bhualadh ga chruthachadh, mar a chithear ann am Figear 7a. A bharrachd air an sin, nochd pàtran diffraction raon taghte co-cheangailte (SADP) a chaidh a thoirt bhon roinn mheadhanach (a) pàtran diffraction geur (Figear 7b) a’ nochdadh gu bheil criostalan mòra ann agus nach eil ìre ath-ghnìomhach ann.
Feartan structarail ionadail a’ phùdair MA a fhuaireadh an dèidh nan ìrean tràtha (6 uairean) agus eadar-mheadhanach (18 uairean). (a) Miocroscopaidh dealanach tar-chuir sgaoilidh achaidh àrd-rèiteachaidh (FE-HRTEM) agus (b) diffractogram raon taghte co-fhreagarrach (SADP) de phùdar Cu50Zr30Ni20 an dèidh làimhseachadh MA airson 6 uairean. Tha an ìomhaigh FE-HRTEM de Cu50Zr40Ni10 a fhuaireadh an dèidh MA 18-uair a thìde air a shealltainn ann an (c).
Mar a chithear ann am figear 7c, dh’adhbhraich àrdachadh ann an fad MA gu 18 uairean a thìde lochdan mòra anns a’ ghrèin còmhla ri deformachadh plastaig. Aig an ìre eadar-mheadhanach seo den phròiseas MA, nochdaidh diofar lochdan anns a’ phùdar, nam measg lochdan cruachaidh, lochdan grèin, agus lochdan puing (Figear 7). Bidh na lochdan sin ag adhbhrachadh briseadh sìos gràinean mòra air feadh crìochan a’ ghràin ann am fo-ghràinean nas lugha na 20 nm ann am meud (Figear 7c).
Tha structar ionadail a’ phùdair Cu50Z30Ni20 a chaidh a mhuileann airson 36 uair a thìde de MA air a chomharrachadh le cruthachadh nanogràinean ultra-mhin a tha air an leabachadh ann am maitrís tana neo-chruthach, mar a chithear ann am Fig. 8a. Sheall mion-sgrùdadh ionadail air an EMF gu bheil na nano-chruinneachaidhean a chithear ann am Fig. 8a co-cheangailte ri aloidhean pùdar Cu, Zr agus Ni gun làimhseachadh. Bha susbaint Cu anns a’ mhaitrís ag atharrachadh bho ~32 at.% (sòn bochd) gu ~74 at.% (sòn beairteach), a tha a’ nochdadh cruthachadh thoraidhean eadar-dhealaichte. A bharrachd air an sin, tha na SADPan co-fhreagarrach de na pùdar a fhuaireadh às deidh muilleann sa cheum seo a’ sealltainn fàinneachan ìre neo-chruthach halo-sgaoilidh bun-sgoile agus àrd-sgoile a’ dol thairis air puingean biorach co-cheangailte ris na h-eileamaidean aloidh gun làimhseachadh seo, mar a chithear ann am Fig. 8b.
Feartan structarail ionadail nanosgèile de phùdar Beyond 36 h-Cu50Zr30Ni20. (a) Ìomhaigh raoin shoilleir (BFI) agus (b) SADP co-fhreagarrach de phùdar Cu50Zr30Ni20 a fhuaireadh às dèidh bleith airson 36 uair MA.
Faisg air deireadh a’ phròiseis MA (50 uair), tha morf-eòlas labyrinthine den ìre neo-chruthach aig pùdar Cu50(Zr50-xNix), X, 10, 20, 30, agus 40 at.%, gun eisgeachd, mar a chithear ann am Fig. . Cha b’ urrainnear diffraction puing no pàtrain fàinneach biorach a lorg anns na SADS co-fhreagarrach de gach co-dhèanamh. Tha seo a’ nochdadh nach eil meatailt criostalach neo-làimhseichte ann, ach an àite sin cruthachadh pùdar aloidh neo-chruthach. Chaidh na SADPan co-cheangailte seo a’ sealltainn pàtrain sgaoilidh halo a chleachdadh cuideachd mar fhianais airson leasachadh ìrean neo-chruthach anns an stuth toraidh deireannach.
Structar ionadail an toraidh dheireannaich den t-siostam Cu50 MS (Zr50-xNix). FE-HRTEM agus pàtrain diffraction nanobeam co-cheangailte (NBDP) de (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30, agus (d) Cu50Zr10Ni40 a fhuaireadh an dèidh 50 uair de MA.
A’ cleachdadh calorimetry sganaidh eadar-dhealaichte, chaidh seasmhachd teirmeach teòthachd gluasaid glainne (Tg), roinn leaghaidh ro-fhuaraichte (ΔTx) agus teòthachd criostalachaidh (Tx) a sgrùdadh a rèir susbaint Ni (x) anns an t-siostam neo-chruthach Cu50(Zr50-xNix). Feartan (DSC) ann an sruthadh gas He. Tha lùban DSC pùdar de aloidhean neo-chruthach Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, agus Cu50Zr10Ni40 a fhuaireadh às deidh MA airson 50 uair a thìde air an sealltainn ann am Figearan 10a, b, e, fa leth. Ged a tha lùb DSC de Cu50Zr20Ni30 neo-chruthach air a shealltainn air leth ann am Figear 10mh linn. Aig an aon àm, tha sampall Cu50Zr30Ni20 air a theasachadh gu ~700°C ann an DSC air a shealltainn ann am Figear 10g.
Tha seasmhachd teirmeach phùdair Cu50(Zr50-xNix) MG a gheibhear an dèidh MA airson 50 uair a thìde air a dhearbhadh leis an teòthachd gluasaid glainne (Tg), teòthachd criostalachaidh (Tx) agus roinn leaghaidh ro-fhuaraichte (ΔTx). Teirmeagramaichean de phùdair calorimeter sganaidh eadar-dhealaichte (DSC) de phùdair aloidh Cu50Zr40Ni10 (a), Cu50Zr30Ni20 (b), Cu50Zr20Ni30 (c), agus (e) pùdair aloidh Cu50Zr10Ni40 MG an dèidh MA airson 50 uair a thìde. Tha pàtran diffraction X-ghath (XRD) de shampall Cu50Zr30Ni20 air a theasachadh gu ~700°C ann an DSC air a shealltainn ann an (d).
Mar a chithear ann am Figear 10, tha na lùban DSC airson a h-uile co-dhèanamh le diofar dùmhlachdan nicil (x) a’ nochdadh dà chùis eadar-dhealaichte, aon endothermic agus am fear eile exothermic. Tha a’ chiad tachartas endothermic a’ freagairt ri Tg, agus tha an dàrna fear co-cheangailte ri Tx. Canar an raon leaghaidh fo-fhuarachadh (ΔTx = Tx – Tg) ris an raon rèidh a tha eadar Tg agus Tx. Tha na toraidhean a’ sealltainn gu bheil Tg agus Tx an t-sampall Cu50Zr40Ni10 (Figear 10a) air a chur aig 526°C agus 612°C ag atharrachadh an t-susbaint (x) suas gu 20 aig % a dh’ionnsaigh taobh teòthachd ìosal 482°C agus 563°C. °C le susbaint Ni ag àrdachadh (x), fa leth, mar a chithear ann am Figear 10b. Mar thoradh air an sin, tha ΔTx Cu50Zr40Ni10 a’ lùghdachadh bho 86°С (Figear 10a) gu 81°С airson Cu50Zr30Ni20 (Figear 10b). Airson an aloidh MC Cu50Zr40Ni10, chaidh lùghdachadh fhaicinn cuideachd ann an luachan Tg, Tx, agus ΔTx gu ìrean 447°С, 526°С, agus 79°С (Figear 10b). Tha seo a’ nochdadh gu bheil àrdachadh ann an susbaint Ni ag adhbhrachadh lùghdachadh ann an seasmhachd teirmeach an aloidh MS. Air an làimh eile, tha luach Tg (507 °C) an aloidh MC Cu50Zr20Ni30 nas ìsle na luach an aloidh MC Cu50Zr40Ni10; a dh’aindeoin sin, tha an Tx aige a’ sealltainn luach coimeasach ris (612 °C). Mar sin, tha luach nas àirde aig ΔTx (87°C) mar a chithear ann am figear 10mh linn.
Bidh an siostam Cu50(Zr50-xNix) MC, a’ cleachdadh an aloidh Cu50Zr20Ni30 MC mar eisimpleir, a’ criostalachadh tro bheinn gheur exothermic gu ìrean criostalach fcc-ZrCu5, orthorhombic-Zr7Cu10, agus orthorhombic-ZrNi (Figear 10c). Chaidh an t-atharrachadh ìre seo bho neo-chruthach gu criostalach a dhearbhadh le mion-sgrùdadh diffraction X-ghath den sampall MG (Figear 10d) a chaidh a theasachadh gu 700 °C ann an DSC.
Air figear 11, chithear dealbhan a chaidh a thogail rè a’ phròiseis spraeadh fuar a chaidh a dhèanamh san obair làithreach. Anns an sgrùdadh seo, chaidh mìrean pùdar meatailt glainneach a chaidh a cho-chur às dèidh MA airson 50 uair a thìde (a’ cleachdadh Cu50Zr20Ni30 mar eisimpleir) a chleachdadh mar stuth amh antibacterial, agus chaidh truinnsear stàilinn gun smal (SUS304) a chòmhdach le spraeadh fuar. Chaidh an dòigh spraeadh fuar a thaghadh airson còmhdach anns an t-sreath teicneòlais spraeadh teirmeach leis gur e seo an dòigh as èifeachdaiche anns an t-sreath teicneòlais spraeadh teirmeach far am faodar a chleachdadh airson stuthan meatailteach meata-sheasmhach mothachail air teas leithid pùdar neo-chriostalach agus nanocriostalach. Chan eil e fo ùmhlachd atharrachaidhean ìre. Is e seo am prìomh fheart ann a bhith a’ taghadh an dòigh seo. Tha am pròiseas tasgadh fuar air a dhèanamh a’ cleachdadh mìrean àrd-astar a bhios ag atharrachadh lùth cineatach nam mìrean gu deformachadh plastaig, deformachadh agus teas nuair a bhuaileas iad an t-substrate no mìrean a chaidh a thasgadh roimhe.
Tha dealbhan-achaidh a’ sealltainn a’ mhodh-obrachaidh spraeadh fuar a chaidh a chleachdadh airson còig ullachaidhean às dèidh a chèile de MG/SUS 304 aig 550°C.
Feumar lùth cineatach nam mìrean, a bharrachd air gluasad gach mìrean rè cruthachadh a’ chòtaidh, a thionndadh gu cruthan eile de lùth tro dhòighean-obrach leithid deformachadh plastaig (eadar-obrachaidhean prìomh mhìrean agus eadar-phàirtean mìrean anns a’ mhaitris agus eadar-obrachaidhean mìrean), snaidhmeannan eadar-roinneil de sholaid, rothladh eadar mìrean, deformachadh agus teasachadh cuibhrichte 39. A bharrachd air an sin, mura tèid an lùth cineatach a tha a’ tighinn a-steach gu lèir a thionndadh gu lùth teirmeach agus lùth deformachaidh, bidh an toradh na bhualadh elastagach, a tha a’ ciallachadh gu bheil na mìrean dìreach a’ breabadh dheth às deidh buaidh. Chaidh a thoirt fa-near gu bheil 90% den lùth buaidh a chuirear an sàs anns an stuth mìrean/substrate air a thionndadh gu teas ionadail 40. A bharrachd air an sin, nuair a chuirear cuideam buaidh an sàs, gheibhear ìrean àrda deformachaidh plastaig anns an roinn conaltraidh mìrean/substrate ann an ùine glè ghoirid 41,42.
Mar as trice, thathas a’ meas gu bheil deformachadh plastaig mar phròiseas sgaoilidh lùtha, no an àite sin, mar thùs teas anns an roinn eadar-aghaidh. Ach, mar as trice chan eil an àrdachadh ann an teòthachd anns an roinn eadar-aghaidh gu leòr airson leaghadh eadar-aghaidh no brosnachadh mòr a thoirt air sgaoileadh ataman. Chan eil foillseachadh sam bith as aithne do na h-ùghdaran air sgrùdadh a dhèanamh air buaidh fheartan nam pùdar glainneach meatailteach seo air greamachadh agus socrachadh pùdar a tha a’ tachairt nuair a thathar a’ cleachdadh dhòighean-obrach spraeadh fuar.
Chithear BFI pùdar aloidh MG Cu50Zr20Ni30 ann am Figear 12a, a chaidh a thasgadh air an t-substrate SUS 304 (Figear 11, 12b). Mar a chithear bhon fhigear, tha na pùdairean còmhdaichte a’ cumail an structar neo-chruthach tùsail aca leis gu bheil structar labyrinth grinn aca gun fheartan criostalach no uireasbhaidhean laitís sam bith. Air an làimh eile, tha an ìomhaigh a’ nochdadh gu bheil ìre chèin ann, mar a chithear bho na nanoparticles a tha air an toirt a-steach don mhaitris pùdair còmhdaichte le MG (Figear 12a). Tha Figear 12c a’ sealltainn a’ phàtrain diffraction nanobeam clàr-amaisichte (NBDP) co-cheangailte ri roinn I (Figear 12a). Mar a chithear ann am figear 12c, tha pàtran halo-sgaoilidh lag de structar neo-chruthach aig NBDP agus tha e ann còmhla ri spotan biorach a tha a’ freagairt ri ìre Zr2Ni mòr criostalach metastable ciùbach a bharrachd air ìre CuO ceithir-thaobhach. Faodar cruthachadh CuO a mhìneachadh le ocsaidachadh a’ phùdair nuair a ghluaiseas e bho shròin a’ ghunna spraeraidh gu SUS 304 san adhar fosgailte ann an sruth supersonach. Air an làimh eile, dh’ adhbhraich dì-ghloineachadh pùdar glainneach meatailteach cruthachadh ìrean ciùbach mòra às deidh làimhseachadh spraeraidh fuar aig 550°C airson 30 mionaid.
(a) Ìomhaigh FE-HRTEM de phùdar MG air a thasgadh air (b) fo-strat SUS 304 (Seata a-staigh na figear). Tha clàr-amais NBDP an t-samhla chruinn a chithear ann an (a) air a shealltainn ann an (c).
Gus an dòigh-obrach seo airson cruthachadh nanoparticles ciùbach mòra Zr2Ni a dhearbhadh, chaidh deuchainn neo-eisimeileach a dhèanamh. Anns an deuchainn seo, chaidh pùdar a spùtadh bho atomizer aig 550°C ann an taobh an t-substrate SUS 304; ge-tà, gus buaidh an teasachaidh a dhearbhadh, chaidh na pùdar a thoirt air falbh bhon stiall SUS304 cho luath ‘s a ghabhadh (mu 60 diogan). Chaidh sreath eile de dheuchainnean a dhèanamh anns an deach am pùdar a thoirt air falbh bhon t-substrate timcheall air 180 diogan an dèidh a chur an sàs.
Tha Figearan 13a,b a’ sealltainn ìomhaighean raon dorcha (DFI) le Micreasgòpachd Dealanach Tar-chuir Sganaidh (STEM) de dhà stuth sputtered a chaidh a thasgadh air fo-stratan SUS 304 airson 60 diogan agus 180 diogan, fa leth. Tha dìth mion-fhiosrachaidh morf-eòlach anns an ìomhaigh pùdair a chaidh a thasgadh airson 60 diogan, a’ sealltainn gun fheartan (Figear 13a). Chaidh seo a dhearbhadh cuideachd le XRD, a sheall gu robh structar iomlan nam pùdar sin neo-chruthach, mar a chithear leis na stùcan diffraction farsaing bun-sgoile agus àrd-sgoile a chithear ann am Figear 14a. Tha seo a’ nochdadh dìth deascaidhean metastable/mesophase, anns a bheil am pùdar a’ cumail a structar neo-chruthach tùsail. An coimeas ri sin, sheall am pùdar a chaidh a thasgadh aig an aon teòthachd (550°C) ach air fhàgail air an t-substrate airson 180 diogan tasgadh gràinean nano-mheud, mar a chithear leis na saigheadan ann am Figear 13b.