Grazzi talli żort Nature.com. Il-verżjoni tal-browser li qed tuża għandha appoġġ limitat għas-CSS. Għall-aħjar esperjenza, nirrakkomandaw li tuża browser aġġornat (jew titfi l-modalità ta' kompatibilità fl-Internet Explorer). Sadanittant, biex niżguraw appoġġ kontinwu, se nuru s-sit mingħajr stili u JavaScript.
Il-bijofilms huma komponent importanti fl-iżvilupp ta' infezzjonijiet kroniċi, speċjalment meta jkunu involuti apparati mediċi. Din il-problema tippreżenta sfida kbira għall-komunità medika, peress li l-antibijotiċi standard jistgħu biss jeqirdu l-bijofilms sa ċertu punt limitat ħafna. Il-prevenzjoni tal-formazzjoni tal-bijofilm wasslet għall-iżvilupp ta' diversi metodi ta' kisi u materjali ġodda. Dawn il-metodi għandhom l-għan li jiksu l-uċuħ b'mod li jinibixxi l-formazzjoni tal-bijofilm. Ligi metalliċi tal-ħġieġ, speċjalment dawk li fihom metalli tar-ram u tat-titanju, ħarġu bħala kisi antimikrobiku ideali. Fl-istess ħin, l-użu tat-teknoloġija tal-isprej kiesaħ żdied peress li huwa metodu adattat għall-ipproċessar ta' materjali sensittivi għat-temperatura. Parti mill-iskop ta' dan l-istudju kien li jiżviluppa film antibatteriku ġdid tal-ħġieġ metalliku magħmul minn Cu-Zr-Ni ternarju bl-użu ta' tekniki ta' liga mekkanika. It-trab sferiku li jifforma l-prodott finali jintuża bħala materja prima għall-kisi tal-isprej kiesaħ ta' uċuħ tal-istainless steel f'temperaturi baxxi. Sottostrati miksija bil-ħġieġ metalliku setgħu jnaqqsu b'mod sinifikanti l-formazzjoni tal-bijofilm b'mill-inqas 1 log meta mqabbla mal-istainless steel.
Matul l-istorja tal-bniedem, kwalunkwe soċjetà kienet kapaċi tfassal u tippromwovi l-introduzzjoni ta’ materjali ġodda li jissodisfaw ir-rekwiżiti speċifiċi tagħha, li rriżulta fi prestazzjoni u klassifikazzjoni mtejba f’ekonomija globalizzata1. Dejjem ġie attribwit lill-abbiltà umana li tiżviluppa materjali u tagħmir ta’ fabbrikazzjoni u disinji għall-fabbrikazzjoni u l-karatterizzazzjoni tal-materjali biex tikseb qligħ fis-saħħa, l-edukazzjoni, l-industrija, l-ekonomija, il-kultura u oqsma oħra minn pajjiż jew reġjun għal ieħor. Il-progress jitkejjel irrispettivament mill-pajjiż jew ir-reġjun.2 Għal 60 sena, ix-xjentisti tal-materjali ddedikaw ħafna mill-ħin tagħhom biex jiffokaw fuq tħassib ewlieni wieħed: it-tfittxija għal materjali ġodda u avvanzati. Ir-riċerka reċenti ffokat fuq it-titjib tal-kwalità u l-prestazzjoni ta’ materjali eżistenti, kif ukoll fuq is-sinteżi u l-invenzjoni ta’ tipi ta’ materjali kompletament ġodda.
Iż-żieda ta' elementi ta' liga, il-modifika tal-mikrostruttura tal-materjal, u l-applikazzjoni ta' tekniki ta' pproċessar termali, mekkaniċi jew termo-mekkaniċi rriżultaw f'titjib sinifikanti fil-proprjetajiet mekkaniċi, kimiċi u fiżiċi ta' varjetà ta' materjali differenti. Barra minn hekk, komposti li s'issa ma kinux magħrufa ġew sintetizzati b'suċċess f'dan il-punt. Dawn l-isforzi persistenti ħolqu familja ġdida ta' materjali innovattivi, magħrufa kollettivament bħala Materjali Avvanzati2. Nanokristalli, nanopartiċelli, nanotubi, tikek kwantistiċi, ħġieġ metalliku amorfu b'dimensjoni żero, u ligi b'entropija għolja huma biss ftit eżempji ta' materjali avvanzati introdotti fid-dinja minn nofs is-seklu li għadda. Meta jiġu manifatturati u żviluppati ligi ġodda bi proprjetajiet superjuri, jew fil-prodott finali jew fl-istadji intermedji tal-produzzjoni tiegħu, ħafna drabi tiżdied il-problema ta' żbilanċ. Bħala riżultat tal-implimentazzjoni ta' tekniki ġodda ta' fabbrikazzjoni biex jiddevjaw b'mod sinifikanti mill-ekwilibriju, ġiet skoperta klassi ġdida sħiħa ta' ligi metastabbli, magħrufa bħala ħġieġ metalliku.
Ix-xogħol tiegħu f'Caltech fl-1960 ġab rivoluzzjoni fil-kunċett tal-ligi tal-metall meta sintetizza ligi tal-ħġieġ Au-25 at.% Si billi ssolidifika malajr il-likwidi bi kważi miljun grad kull sekonda 4. L-avveniment ta' skoperta tal-Professur Pol Duwezs mhux biss ħabbar il-bidu tal-istorja tal-ħġieġ metalliku (MG), iżda wassal ukoll għal bidla fil-paradigma fil-mod kif in-nies jaħsbu dwar il-ligi tal-metall. Mill-ewwel studji pijunieri fis-sintesi tal-ligi MG, kważi l-ħġieġ metalliku kollu ġie prodott kompletament bl-użu ta' wieħed mill-metodi li ġejjin; (i) solidifikazzjoni rapida tat-tidwib jew tal-fwar, (ii) diżordni atomika tal-kannizzata, (iii) reazzjonijiet ta' amorfizzazzjoni fi stat solidu bejn elementi tal-metall pur, u (iv) tranżizzjonijiet fi stat solidu ta' fażijiet metastabbli.
L-MGs huma distinti min-nuqqas tagħhom tal-ordni atomika fuq medda twila assoċjata mal-kristalli, li hija karatteristika li tiddefinixxi l-kristalli. Fid-dinja tal-lum, sar progress kbir fil-qasam tal-ħġieġ metalliku. Huma materjali ġodda bi proprjetajiet interessanti li huma ta' interess mhux biss fil-fiżika tal-istat solidu, iżda wkoll fil-metallurġija, il-kimika tal-wiċċ, it-teknoloġija, il-bijoloġija u ħafna oqsma oħra. Dan it-tip ġdid ta' materjal juri proprjetajiet distinti mill-metalli solidi, u dan jagħmilha kandidat interessanti għal applikazzjonijiet teknoloġiċi f'varjetà ta' oqsma. Għandhom xi proprjetajiet importanti; (i) duttilità mekkanika għolja u saħħa ta' rendiment, (ii) permeabilità manjetika għolja, (iii) koerċività baxxa, (iv) reżistenza mhux tas-soltu għall-korrużjoni, (v) indipendenza mit-temperatura. Il-konduttività ta' 6,7.
Il-liga mekkanika (MA)1,8 hija teknika relattivament ġdida, introdotta għall-ewwel darba fl-19839 mill-Prof. CC Kock u l-kollegi tiegħu. Huma ħejjew trabijiet amorfi Ni60Nb40 billi tħnu taħlita ta' elementi puri f'temperaturi ambjentali qrib ħafna tat-temperatura tal-kamra. Tipikament, ir-reazzjoni MA titwettaq bejn akkoppjar diffużiv tat-trabijiet tal-materjal reattiv f'reattur, ġeneralment magħmul minn azzar inossidabbli f'mitħna tal-blalen 10 (Fig. 1a, b). Minn dakinhar, din it-teknika ta' reazzjoni fi stat solidu indotta mekkanikament intużat biex tipprepara trabijiet ġodda ta' liga tal-ħġieġ amorfu/metalliku bl-użu ta' mitħna tal-blalen b'enerġija baxxa (Fig. 1c) u għolja, kif ukoll mitħna tal-vireg 11,12,13,14,15, 16. B'mod partikolari, dan il-metodu ntuża biex jipprepara sistemi li ma jitħalltux bħal Cu-Ta17, kif ukoll ligi b'punt ta' tidwib għoli bħal sistemi ta' metall ta' transizzjoni Al (TM; Zr, Hf, Nb u Ta)18,19 u Fe-W20, li ma jistgħux jinkisbu bl-użu ta' rotot ta' preparazzjoni konvenzjonali. Barra minn hekk, MA hija kkunsidrata waħda mill-aktar għodod qawwija tan-nanoteknoloġija għall-preparazzjoni ta' partiċelli ta' trab nanokristallini u nanokomposti fuq skala industrijali ta' ossidi tal-metall, karburi, nitridi, idruri, nanotubi tal-karbonju, nanodjamanti, Kif ukoll stabilizzazzjoni wiesgħa permezz ta' approċċ minn fuq għal isfel 1 u stadji metastabbli.
Skematika li turi l-metodu ta' fabbrikazzjoni użat biex jiġi ppreparat kisi tal-ħġieġ metalliku (MG) Cu50(Zr50−xNix)/SUS 304 f'dan l-istudju.(a) Preparazzjoni ta' trabijiet tal-liga MG b'konċentrazzjonijiet differenti ta' Ni x (x; 10, 20, 30 u 40 at.%) bl-użu tat-teknika tat-tħin tal-blalen b'enerġija baxxa.(a) Il-materjal tal-bidu jitgħabba f'ċilindru tal-għodda flimkien ma' blalen tal-azzar tal-għodda, u (b) jiġi ssiġillat f'kaxxa tal-ingwanti mimlija b'atmosfera He.(ċ) Mudell trasparenti tal-kontenitur tat-tħin li juri l-moviment tal-blalen waqt it-tħin. Il-prodott finali tat-trab miksub wara 50 siegħa ntuża biex jiksi s-sottostrat SUS 304 bl-użu tal-metodu tal-isprej kiesaħ (d).
Fir-rigward tal-uċuħ ta' materjali bl-ingrossa (sottostrati), l-inġinerija tal-uċuħ tinvolvi d-disinn u l-modifika tal-uċuħ (sottostrati) biex jipprovdu ċerti kwalitajiet fiżiċi, kimiċi u tekniċi li ma jinsabux fil-materjal bl-ingrossa oriġinali. Xi proprjetajiet li jistgħu jittejbu b'mod effettiv permezz ta' trattamenti tal-uċuħ jinkludu reżistenza għall-brix, reżistenza għall-ossidazzjoni u l-korrużjoni, koeffiċjent tal-frizzjoni, bijo-inerzja, proprjetajiet elettriċi, u insulazzjoni termali, biex insemmu xi ftit. Il-kwalità tal-uċuħ tista' tittejjeb bl-użu ta' tekniki metallurġiċi, mekkaniċi jew kimiċi. Bħala proċess magħruf sew, kisi huwa sempliċement definit bħala saff wieħed jew aktar ta' materjal depożitat artifiċjalment fuq il-wiċċ ta' oġġett bl-ingrossa (sottostrat) magħmul minn materjal ieħor. Għalhekk, il-kisi jintuża parzjalment biex jinkisbu xi proprjetajiet tekniċi jew dekorattivi mixtieqa, kif ukoll biex jipproteġi l-materjali minn interazzjonijiet kimiċi u fiżiċi mistennija mal-ambjent tal-madwar23.
Sabiex jiġu depożitati saffi ta' protezzjoni tal-wiċċ adattati bi ħxuna li tvarja minn ftit mikrometri (taħt 10-20 mikrometru) sa aktar minn 30 mikrometru jew saħansitra ftit millimetri, jistgħu jiġu applikati ħafna metodi u tekniki. B'mod ġenerali, il-proċessi ta' kisi jistgħu jinqasmu f'żewġ kategoriji: (i) metodi ta' kisi mxarrbin, inkluż electroplating, electroless plating, u metodi ta' galvanizzazzjoni hot-dip, u (ii) metodi ta' kisi niexef, inkluż brazing, surfacing, depożizzjoni fiżika tal-fwar (PVD), depożizzjoni kimika tal-fwar (CVD), tekniki ta' sprej termali u aktar reċentement tekniki ta' sprej kiesaħ 24 (Fig. 1d).
Il-bijofilms huma definiti bħala komunitajiet mikrobjali li huma mwaħħla b'mod irriversibbli ma' uċuħ u mdawra minn polimeri extraċellulari prodotti minnhom infushom (EPS). Il-formazzjoni ta' bijofilm matur superfiċjalment tista' twassal għal telf sinifikanti f'ħafna setturi industrijali, inkluża l-industrija tal-ikel, is-sistemi tal-ilma, u l-ambjenti tal-kura tas-saħħa. Fil-bnedmin, meta jiffurmaw bijofilms, aktar minn 80% tal-każijiet ta' infezzjonijiet mikrobjali (inklużi Enterobacteriaceae u Staphylococci) huma diffiċli biex jiġu ttrattati. Barra minn hekk, ġie rrappurtat li l-bijofilms maturi huma 1000 darba aktar reżistenti għat-trattament bl-antibijotiċi meta mqabbla maċ-ċelloli batteriċi planktoniċi, li huwa kkunsidrat bħala sfida terapewtika ewlenija. Materjali ta' kisi tal-wiċċ antimikrobjali derivati ​​minn komposti organiċi konvenzjonali ntużaw storikament. Għalkemm materjali bħal dawn spiss ikun fihom komponenti tossiċi li huma potenzjalment riskjużi għall-bnedmin,25,26 jistgħu jgħinu biex jiġu evitati t-trażmissjoni batterjali u l-qerda tal-materjal.
Ir-reżistenza mifruxa tal-batterji għat-trattamenti antibijotiċi minħabba l-formazzjoni tal-bijofilm wasslet għall-ħtieġa li jiġi żviluppat wiċċ miksi b'membrana antimikrobika effettiva li tista' tiġi applikata b'mod sikur27. L-iżvilupp ta' wiċċ antiaderenti fiżiku jew kimiku li miegħu ċ-ċelloli batteriċi jiġu inibiti milli jorbtu u jibnu bijofilms minħabba l-adeżjoni huwa l-ewwel approċċ f'dan il-proċess27. It-tieni teknoloġija hija li jiġu żviluppati kisi li jippermettu li l-kimiċi antimikrobiċi jitwasslu preċiżament fejn huma meħtieġa, f'ammonti kkonċentrati ħafna u mfassla apposta. Dan jinkiseb billi jiġu żviluppati materjali ta' kisi uniċi bħal grafen/ġermanju28, djamant iswed29 u kisi tal-karbonju simili għad-djamanti ddoppjat biż-ZnO30 li huma reżistenti għall-batterji, teknoloġija li timmassimizza t-Tossiċità u l-iżvilupp tar-reżistenza minħabba l-formazzjoni tal-bijofilm jitnaqqsu b'mod sinifikanti. Barra minn hekk, kisi li jinkorpora kimiċi ġermiċidali fl-uċuħ biex jipprovdi protezzjoni fit-tul mill-kontaminazzjoni batterika qed isiru aktar popolari. Għalkemm it-tliet proċeduri kollha huma kapaċi jipproduċu effetti antimikrobiċi fuq uċuħ miksija, kull wieħed minnhom għandu s-sett ta' limitazzjonijiet tiegħu li għandhom jiġu kkunsidrati meta jiġu żviluppati strateġiji ta' applikazzjoni.
Il-prodotti li bħalissa jinsabu fis-suq huma mxekkla minn ħin insuffiċjenti biex jiġu analizzati u ttestjati kisi protettiv għal ingredjenti bijoloġikament attivi. Il-kumpaniji jsostnu li l-prodotti tagħhom se jipprovdu lill-utenti aspetti funzjonali mixtieqa; Madankollu, dan kien ostaklu għas-suċċess tal-prodotti li bħalissa jinsabu fis-suq. Komposti derivati ​​mill-fidda jintużaw fil-maġġoranza l-kbira tat-terapiji antimikrobiċi li issa huma disponibbli għall-konsumaturi. Dawn il-prodotti huma żviluppati biex jipproteġu lill-utenti mill-effetti potenzjalment perikolużi tal-mikroorganiżmi. L-effett antimikrobiku mdewwem u t-tossiċità assoċjata tal-komposti tal-fidda jżidu l-pressjoni fuq ir-riċerkaturi biex jiżviluppaw alternattiva inqas ta’ ħsara36,37. Il-ħolqien ta’ kisi antimikrobiku globali li jaħdem ġewwa u barra għadu qed juri li huwa kompitu diffiċli. Dan minħabba r-riskji assoċjati kemm għas-saħħa kif ukoll għas-sigurtà. L-iskoperta ta’ aġent antimikrobiku li huwa inqas ta’ ħsara għall-bnedmin u li ssib kif tinkorporah f’sottostrati ta’ kisi b’ħajja itwal fuq l-ixkaffa hija mira mfittxija ħafna38. L-aħħar materjali antimikrobiċi u anti-bijofilm huma ddisinjati biex joqtlu l-batterji minn distanza qrib, jew permezz ta’ kuntatt dirett jew wara li jiġi rilaxxat l-aġent attiv. Jistgħu jagħmlu dan billi jinibixxu l-adeżjoni batterjali inizjali (inkluż li jikkontrobattu l-formazzjoni ta’ saff ta’ proteina fuq il-wiċċ) jew billi joqtlu l-batterji billi jinterferixxu mal-ħajt taċ-ċellula.
Fundamentalment, il-kisi tal-wiċċ huwa l-proċess li bih jitqiegħed saff ieħor fuq il-wiċċ ta' komponent biex jittejbu l-kwalitajiet relatati mal-wiċċ. L-għan tal-kisi tal-wiċċ huwa li tiġi mfassla l-mikrostruttura u/jew il-kompożizzjoni tar-reġjun qrib il-wiċċ tal-komponent39. It-tekniki tal-kisi tal-wiċċ jistgħu jinqasmu f'metodi differenti, li huma miġbura fil-qosor fil-Fig. 2a. Il-kisi jista' jiġi suddiviżi f'kategoriji termali, kimiċi, fiżiċi u elettrokimiċi, skont il-metodu użat biex jinħoloq il-kisi.
(a) Inserzjoni li turi t-tekniki ewlenin ta' fabbrikazzjoni użati għall-wiċċ, u (b) vantaġġi u żvantaġġi magħżula tat-teknika tal-isprej kiesaħ.
It-teknoloġija tal-isprej kiesaħ taqsam ħafna xebh mal-metodi konvenzjonali tal-isprej termali. Madankollu, hemm ukoll xi proprjetajiet fundamentali ewlenin li jagħmlu l-proċess tal-isprej kiesaħ u l-materjali tal-isprej kiesaħ partikolarment uniċi. It-teknoloġija tal-isprej kiesaħ għadha fil-bidu tagħha, iżda għandha futur sabiħ. F'ċerti applikazzjonijiet, il-proprjetajiet uniċi tal-isprej kiesaħ joffru benefiċċji kbar, u jegħlbu l-limitazzjonijiet inerenti tal-metodi tipiċi tal-isprej termali. Tipprovdi mod kif jingħelbu l-limitazzjonijiet sinifikanti tat-teknoloġija tradizzjonali tal-isprej termali, li matulha t-trab irid jiddewweb sabiex jiddepożita fuq is-sottostrat. Ovvjament, dan il-proċess tradizzjonali ta' kisi mhuwiex adattat għal materjali sensittivi ħafna għat-temperatura bħal nanokristalli, nanopartiċelli, ħġieġ amorfu u metalliku40, 41, 42. Barra minn hekk, il-materjali tal-kisi bl-isprej termali dejjem juru livelli għoljin ta' porożità u ossidi. It-teknoloġija tal-isprej kiesaħ għandha ħafna vantaġġi sinifikanti fuq it-teknoloġija tal-isprej termali, bħal (i) input minimu tas-sħana għas-sottostrat, (ii) flessibilità fl-għażliet tal-kisi tas-sottostrat, (iii) nuqqas ta' trasformazzjoni tal-fażi u tkabbir tal-qamħ, (iv) saħħa għolja tal-irbit1,39 (Fig. 2b). Barra minn hekk, il-materjali tal-kisi bl-isprej kiesaħ għandhom reżistenza għolja għall-korrużjoni, reżistenza għolja saħħa u ebusija, konduttività elettrika għolja u densità għolja41. Kuntrarjament għall-vantaġġi tal-proċess tal-isprej kiesaħ, għad hemm xi żvantaġġi għall-użu ta' din it-teknika, kif muri fil-Figura 2b. Meta jiġu miksija trabijiet taċ-ċeramika pura bħal Al2O3, TiO2, ZrO2, WC, eċċ., il-metodu tal-isprej kiesaħ ma jistax jintuża. Min-naħa l-oħra, trabijiet komposti taċ-ċeramika/metall jistgħu jintużaw bħala materja prima għall-kisi. L-istess jgħodd għal metodi oħra ta' sprej termali. Uċuħ ikkumplikati u uċuħ interni tal-pajpijiet għadhom diffiċli biex jiġu sprejjati.
Minħabba li x-xogħol attwali għandu l-għan li juża trabijiet metalliċi tal-ħġieġ bħala materjali tal-kisi mhux ipproċessati, huwa ċar li l-isprejjar termali konvenzjonali ma jistax jintuża għal dan il-għan. Dan għaliex it-trabijiet metalliċi tal-ħġieġ jikkristallizzaw f'temperaturi għoljin1.
Il-biċċa l-kbira tal-għodda użata fl-industriji mediċi u tal-ikel huma magħmula minn ligi tal-azzar inossidabbli awstenitiċi (SUS316 u SUS304) b'kontenut ta' kromju bejn 12 u 20 wt% għall-produzzjoni ta' strumenti kirurġiċi. Huwa ġeneralment aċċettat li l-użu tal-metall tal-kromju bħala element ta' liga fil-ligi tal-azzar jista' jtejjeb ħafna r-reżistenza għall-korrużjoni tal-ligi standard tal-azzar. Il-ligi tal-azzar inossidabbli, minkejja r-reżistenza għolja tagħhom għall-korrużjoni, ma jurux proprjetajiet antimikrobiċi sinifikanti38,39. Dan jikkuntrasta mar-reżistenza għolja tagħhom għall-korrużjoni. Wara dan, jista' jiġi mbassar l-iżvilupp ta' infezzjoni u infjammazzjoni, li hija kkawżata prinċipalment minn adeżjoni u kolonizzazzjoni batterika fuq il-wiċċ tal-bijomaterjali tal-azzar inossidabbli. Jistgħu jinqalgħu diffikultajiet sinifikanti minħabba diffikultajiet sinifikanti assoċjati mal-adeżjoni batterika u l-mogħdijiet tal-formazzjoni tal-bijofilm, li jistgħu jwasslu għal deterjorament tas-saħħa, li jista' jkollu ħafna konsegwenzi li jistgħu jaffettwaw direttament jew indirettament is-saħħa tal-bniedem.
Dan l-istudju huwa l-ewwel fażi ta' proġett iffinanzjat mill-Fondazzjoni tal-Kuwajt għall-Avvanz tax-Xjenza (KFAS), Kuntratt Nru. 2010-550401, biex jinvestiga l-fattibbiltà tal-produzzjoni ta' trabijiet ternarji metalliċi tal-ħġieġ Cu-Zr-Ni bl-użu tat-teknoloġija MA (Tabella 1) għall-produzzjoni ta' film antibatteriku/kisi protettiv tal-wiċċ SUS304. It-tieni fażi tal-proġett, li mistennija tibda f'Jannar 2023, se teżamina l-karatteristiċi tal-korrużjoni elettrokimika u l-proprjetajiet mekkaniċi tas-sistema fid-dettall. Se jitwettqu testijiet mikrobijoloġiċi dettaljati għal speċi batterjali differenti.
F'dan id-dokument, l-effett tal-kontenut tal-element tal-liga Zr fuq il-ħila tal-iffurmar tal-ħġieġ (GFA) huwa diskuss abbażi tal-karatteristiċi morfoloġiċi u strutturali. Barra minn hekk, ġew diskussi wkoll il-proprjetajiet antibatteriċi tal-kisi tat-trab tal-ħġieġ metalliku miksi/kompost SUS304. Barra minn hekk, sar xogħol attwali biex jiġi investigat il-possibbiltà ta' trasformazzjoni strutturali ta' trab tal-ħġieġ metalliku li sseħħ waqt l-isprejjar kiesaħ fir-reġjun likwidu sotto-mkessaħ ta' sistemi tal-ħġieġ metalliku fabbrikat. Bħala eżempji rappreżentattivi, f'dan l-istudju ntużaw ligi tal-ħġieġ metalliku Cu50Zr30Ni20 u Cu50Zr20Ni30.
F'din it-taqsima, jiġu ppreżentati l-bidliet morfoloġiċi tat-trabijiet elementali Cu, Zr u Ni fit-tħin tal-blalen b'enerġija baxxa. Bħala eżempji illustrattivi, żewġ sistemi differenti li jikkonsistu minn Cu50Zr20Ni30 u Cu50Zr40Ni10 se jintużaw bħala eżempji rappreżentattivi. Il-proċess MA jista' jinqasam fi tliet stadji distinti, kif muri mill-karatterizzazzjoni metallografika tat-trab prodott matul l-istadju tat-tħin (Figura 3).
Karatteristiċi metallografiċi tat-trabijiet tal-liga mekkanika (MA) miksuba wara stadji differenti ta' ħin tat-tħin tal-ballun. Immaġni tal-mikroskopija elettronika tal-iskannjar tal-emissjoni tal-kamp (FE-SEM) tat-trabijiet MA u Cu50Zr40Ni10 miksuba wara ħinijiet ta' tħin tal-ballun b'enerġija baxxa ta' 3, 12 u 50 siegħa huma murija f'(a), (c) u (e) għas-sistema Cu50Zr20Ni30, filwaqt li fl-istess MA Immaġni korrispondenti tas-sistema Cu50Zr40Ni10 meħuda wara l-ħin huma murija f'(b), (d) u ​​(f).
Matul it-tħin tal-blalen, l-enerġija kinetika effettiva li tista' tiġi trasferita lit-trab tal-metall hija affettwata mill-kombinazzjoni ta' parametri, kif muri fil-Fig. 1a. Dan jinkludi ħabtiet bejn blalen u trabijiet, shear kompressiv tat-trab imwaħħal bejn jew bejn il-mezzi tat-tħin, impatt ta' blalen li jaqgħu, shear u xedd minħabba l-ġibda tat-trab bejn il-mezzi tat-tħin tal-blalen li jiċċaqalqu, u mewġa ta' xokk li tgħaddi minn blalen li jaqgħu mifruxa minn tagħbijiet tal-għelejjel (Fig. 1a). Trabijiet elementali Cu, Zr, u Ni ġew deformati severament minħabba l-iwweldjar kiesaħ fl-istadju bikri tal-MA (3 sigħat), li rriżulta f'partiċelli kbar tat-trab (>1 mm fid-dijametru). Dawn il-partiċelli komposti kbar huma kkaratterizzati mill-formazzjoni ta' saffi ħoxnin ta' elementi ta' liga (Cu, Zr, Ni), kif muri fil-Fig. 3a,b. Iż-żieda fil-ħin tal-MA għal 12-il siegħa (stadju intermedju) irriżultat f'żieda fl-enerġija kinetika tal-mitħna tal-blalen, li rriżultat fid-dekompożizzjoni tat-trab kompost fi trabijiet ifjen (inqas minn 200 µm), kif muri fil-Fig. 3c,d. F'dan l-istadju, il-forza shear applikata twassal għall- formazzjoni ta' wiċċ ġdid tal-metall b'saffi fini ta' Cu, Zr, Ni, kif muri fil-Fig. 3c,d. Bħala riżultat tar-raffinar tas-saffi, iseħħu reazzjonijiet ta' fażi solida fl-interfaċċja tal-qxur biex jiġġeneraw fażijiet ġodda.
Fil-qofol tal-proċess MA (wara 50 siegħa), il-metallografija mqaxxra kienet biss viżibbli ħafif (Fig. 3e,f), iżda l-wiċċ illustrat tat-trab wera metallografija mera. Dan ifisser li l-proċess MA tlesta u seħħ il-ħolqien ta' fażi waħda ta' reazzjoni. Il-kompożizzjoni elementali tar-reġjuni indiċjati fil-Fig. 3e (I, II, III), f, v, vi) ġiet determinata bl-użu tal-mikroskopija elettronika tal-iskannjar tal-emissjoni tal-kamp (FE-SEM) flimkien mal-ispettroskopija tar-raġġi-X b'dispersjoni tal-enerġija (EDS) (IV).
Fit-Tabella 2, il-konċentrazzjonijiet elementali tal-elementi tal-liga huma murija bħala perċentwal tal-piż totali ta' kull reġjun magħżul fil-Fig. 3e,f. Meta jitqabblu dawn ir-riżultati mal-kompożizzjonijiet nominali tal-bidu ta' Cu50Zr20Ni30 u Cu50Zr40Ni10 elenkati fit-Tabella 1, jista' jidher li l-kompożizzjonijiet ta' dawn iż-żewġ prodotti finali għandhom valuri simili ħafna għall-kompożizzjonijiet nominali. Barra minn hekk, il-valuri relattivi tal-komponenti għar-reġjuni elenkati fil-Fig. 3e,f ma jimplikawx deterjorament jew varjazzjoni sinifikanti fil-kompożizzjoni ta' kull kampjun minn reġjun għal ieħor. Dan huwa evidenzjat mill-fatt li m'hemm l-ebda bidla fil-kompożizzjoni minn reġjun għal ieħor. Dan jindika l-produzzjoni ta' trabijiet tal-liga omoġenji, kif muri fit-Tabella 2.
Mikrografi FE-SEM tat-trab finali Cu50(Zr50−xNix) inkisbu wara 50 darba MA, kif muri fil-Fig. 4a–d, fejn x huwa 10, 20, 30 u 40 at.%, rispettivament. Wara dan il-pass tat-tħin, it-trab jinġema' minħabba l-effett van der Waals, li jirriżulta fil-formazzjoni ta' aggregati kbar li jikkonsistu minn partiċelli ultrafini b'dijametri li jvarjaw minn 73 sa 126 nm, kif muri fil-Figura 4.
Karatteristiċi morfoloġiċi tat-trabijiet Cu50(Zr50−xNix) miksuba wara ħin MA ta' 50 siegħa. Għas-sistemi Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30, Cu50Zr10Ni40, l-immaġini FE-SEM tat-trabijiet miksuba wara 50 ħin MA huma murija f'(a), (b), (c) u (d), rispettivament.
Qabel ma tgħabbew it-trabijiet f'alimentatur tal-isprej kiesaħ, l-ewwel ġew sonikati f'etanol ta' grad analitiku għal 15-il minuta u mbagħad imnixxfa f'150°C għal sagħtejn. Dan il-pass irid jittieħed biex tiġi miġġielda b'suċċess l-agglomerazzjoni li ħafna drabi tikkawża ħafna problemi sinifikanti matul il-proċess tal-kisi. Wara li tlesta l-proċess MA, twettqu aktar karatterizzazzjonijiet biex tiġi investigata l-omoġenjità tat-trabijiet tal-liga. Il-Figura 5a–d turi l-mikrografi FE-SEM u l-immaġini EDS korrispondenti tal-elementi tal-liga Cu, Zr u Ni tal-liga Cu50Zr30Ni20 miksuba wara 50 siegħa ta' ħin M, rispettivament. Ta' min jinnota li t-trabijiet tal-liga prodotti wara dan il-pass huma omoġenji peress li ma juru l-ebda varjazzjoni kompożizzjonali lil hinn mil-livell sub-nanometru, kif muri fil-Figura 5.
Morfoloġija u distribuzzjoni elementali lokali tat-trab MG Cu50Zr30Ni20 miksub wara 50 darba MA permezz ta' FE-SEM/spettroskopija bir-raġġi-X b'dispersjoni tal-enerġija (EDS).(a) Immappjar SEM u EDS bir-raġġi-X ta' (b) immaġini Cu-Kα, (c) Zr-Lα u (d) Ni-Kα.
Il-mudelli XRD tat-trabijiet Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20, Cu50Zr20Ni30 u Cu50Zr20Ni30 illigati mekkanikament miksuba wara ħin MA ta' 50 siegħa huma murija fil-Fig. 6a–d, rispettivament. Wara dan l-istadju tat-tħin, il-kampjuni kollha b'konċentrazzjonijiet differenti ta' Zr urew strutturi amorfi b'mudelli karatteristiċi ta' diffużjoni tal-halo murija fil-Fig. 6.
Mudelli XRD ta' (a) trab Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 u (d) trab Cu50Zr20Ni30 wara ħin MA ta' 50 siegħa. Il-kampjuni kollha mingħajr eċċezzjoni wrew mudell ta' diffużjoni halo, li jimplika l-formazzjoni ta' fażi amorfa.
Mikroskopija elettronika ta' trasmissjoni b'riżoluzzjoni għolja ta' emissjoni fil-kamp (FE-HRTEM) intużat biex jiġu osservati bidliet strutturali u tinftiehem l-istruttura lokali tat-trabijiet li jirriżultaw mit-tħin tal-blalen f'ħinijiet MA differenti. Immaġni FE-HRTEM tat-trabijiet miksuba wara l-istadji bikrija (6 sigħat) u intermedji (18-il siegħa) tat-tħin għat-trabijiet Cu50Zr30Ni20 u Cu50Zr40Ni10 huma murija fil-Fig. 7a,c, rispettivament. Skont l-immaġni tal-kamp qawwi (BFI) tat-trab prodott wara MA​​ 6 sigħat, it-trab huwa magħmul minn qmuħ kbar b'konfini definiti sew tal-elementi fcc-Cu, hcp-Zr u fcc-Ni, u m'hemm l-ebda sinjal li l-fażi tar-reazzjoni ffurmat, kif muri fil-Fig. 7a. Barra minn hekk, il-mudell ta' diffrazzjoni taż-żona magħżula korrelata (SADP) meħud mir-reġjun tan-nofs ta' (a) żvela mudell ta' diffrazzjoni tal-kuspida (Fig. 7b), li jindika l-preżenza ta' kristalliti kbar u n-nuqqas ta' fażi reattiva.
Karatterizzazzjoni strutturali lokali tat-trab MA miksub wara stadji bikrija (6 sigħat) u intermedji (18-il siegħa). (a) Mikroskopija elettronika ta' trasmissjoni b'riżoluzzjoni għolja b'emissjoni tal-kamp (FE-HRTEM), u (b) il-mudell ta' diffrazzjoni taż-żona magħżula korrispondenti (SADP) tat-trab Cu50Zr30Ni20 wara trattament MA għal 6 sigħat. L-immaġni FE-HRTEM ta' Cu50Zr40Ni10 miksuba wara ħin MA ta' 18-il siegħa hija murija f'(c).
Kif muri fil-Fig. 7c, l-estensjoni tat-tul tal-MA għal 18-il siegħa rriżultat f'difetti severi tal-kannizzata flimkien ma' deformazzjoni tal-plastik. Matul dan l-istadju intermedju tal-proċess tal-MA, it-trab juri diversi difetti, inklużi ħsarat fl-istivar, difetti tal-kannizzata, u difetti fil-punti (Figura 7). Dawn id-difetti jikkawżaw li l-qmuħ kbar jinqasmu tul il-konfini tal-qmuħ tagħhom f'subqmuħ b'daqsijiet inqas minn 20 nm (Fig. 7c).
L-istruttura lokali tat-trab Cu50Z30Ni20 mitħun għal 36 siegħa ta' ħin MA għandha l-formazzjoni ta' nanograins ultrafini inkorporati f'matriċi fina amorfa, kif muri fil-Fig. 8a. L-analiżi EDS lokali indikat li dawk in-nanoclusters murija fil-Fig. 8a kienu assoċjati ma' elementi ta' liga tat-trab Cu, Zr u Ni mhux ipproċessati. Fl-istess ħin, il-kontenut ta' Cu tal-matriċi varja minn ~32 at.% (erja fqira) għal ~74 at.% (erja rikka), li jindika l-formazzjoni ta' prodotti eteroġenji. Barra minn hekk, l-SADPs korrispondenti tat-trabijiet miksuba wara t-tħin f'dan l-istadju juru ċrieki primarji u sekondarji li jxerrdu l-alo ta' fażi amorfa, li jikkoinċidu ma' ponot jaqtgħu assoċjati ma' dawk l-elementi ta' liga mhux ipproċessati, kif muri fil-Fig. 8b.
Lil hinn minn 36 h-trab Cu50Zr30Ni20 fuq skala nanometrika, karatteristiċi strutturali lokali. (a) Immaġni ta' kamp ċar (BFI) u (b) SADP korrispondenti ta' trab Cu50Zr30Ni20 miksub wara tħin għal 36 siegħa ta' ħin MA.
Qrib it-tmiem tal-proċess MA (50 siegħa), it-trabijiet Cu50(Zr50−xNix), X; 10, 20, 30 u 40 at.% dejjem ikollhom morfoloġija ta' fażi amorfa labirintika kif muri fil-Fig. 9a–d. Fl-SADP korrispondenti ta' kull kompożizzjoni, la diffrazzjonijiet bħal punti u lanqas mudelli annulari qawwija ma setgħu jiġu skoperti. Dan jindika li l-ebda metall kristallin mhux ipproċessat mhu preżenti, iżda pjuttost jiġi ffurmat trab ta' liga amorfa. Dawn l-SADPs korrelati li juru mudelli ta' diffużjoni tal-halo ntużaw ukoll bħala evidenza għall-iżvilupp ta' fażijiet amorfi fil-materjal tal-prodott finali.
Struttura lokali tal-prodott finali tas-sistema MG Cu50 (Zr50−xNix). FE-HRTEM u mudelli ta' diffrazzjoni tan-nanobeam korrelati (NBDP) ta' (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 u (d) Cu50Zr10Ni40 miksuba wara 50 siegħa ta' MA.
L-istabbiltà termali tat-temperatura tat-tranżizzjoni tal-ħġieġ (Tg), ir-reġjun tal-likwidu sotto-mkessaħ (ΔTx) u t-temperatura tal-kristallizzazzjoni (Tx) bħala funzjoni tal-kontenut ta' Ni (x) tas-sistema amorfa Cu50(Zr50−xNix) ġiet investigata bl-użu tal-Kalorimetrija tal-iskannjar differenzjali (DSC) tal-proprjetajiet taħt fluss ta' gass He. It-traċċi DSC tat-trabijiet tal-liga amorfa Cu50Zr40Ni10, Cu50Zr30Ni20 u Cu50Zr10Ni40 miksuba wara ħin MA ta' 50 siegħa huma murija fil-Fig. 10a, b, e, rispettivament. Filwaqt li l-kurva DSC tal-amorfa Cu50Zr20Ni30 hija murija separatament fil-Fig. 10c. Sadanittant, il-kampjun Cu50Zr30Ni20 imsaħħan sa ~700 °C f'DSC huwa muri fil-Fig. 10d.
Stabbiltà termali tat-trabijiet Cu50(Zr50−xNix) MG miksuba wara ħin MA ta' 50 siegħa, kif indiċjata mit-temperatura tat-tranżizzjoni tal-ħġieġ (Tg), it-temperatura tal-kristallizzazzjoni (Tx), u r-reġjun tal-likwidu sotto-mkessaħ (ΔTx). Termogrammi tal-kalorimetru tal-iskannjar differenzjali (DSC) ta' (a) Cu50Zr40Ni10, (b) Cu50Zr30Ni20, (c) Cu50Zr20Ni30 u (e) trabijiet tal-liga Cu50Zr10Ni40 MG wara ħin MA ta' 50 siegħa. Il-mudell tad-diffrazzjoni tar-raġġi-X (XRD) tal-kampjun Cu50Zr30Ni20 imsaħħan sa ~700 °C f'DSC huwa muri f'(d).
Kif muri fil-Figura 10, il-kurvi DSC tal-kompożizzjonijiet kollha b'konċentrazzjonijiet differenti ta' Ni (x) jindikaw żewġ każijiet differenti, wieħed endotermiku u l-ieħor eżotermiku. L-ewwel avveniment endotermiku jikkorrispondi għal Tg, filwaqt li t-tieni huwa relatat ma' Tx. Ir-reġjun orizzontali li jeżisti bejn Tg u Tx jissejjaħ ir-reġjun likwidu sotto-mkessaħ (ΔTx = Tx – Tg). Ir-riżultati juru li t-Tg u t-Tx tal-kampjun Cu50Zr40Ni10 (Fig. 10a), imqiegħed f'526°C u 612°C, iċaqalqu l-kontenut (x) għal 20 at.% lejn in-naħa tat-temperatura baxxa ta' 482°C u 563°C b'żieda fil-kontenut ta' Ni (x), rispettivament, kif muri fil-Figura 10b. Konsegwentement, id-ΔTx ta' Cu50Zr40Ni10 jonqos minn 86 °C (Fig. 10a) għal 81 °C għal Cu50Zr30Ni20 (Fig. 10b). Għal-liga MG Cu50Zr40Ni10, ġie osservat ukoll li l-valuri ta' Tg, Tx u ΔTx naqsu għal-livell ta' 447°C, 526°C u 79°C (Fig. 10b). Dan jindika li ż-żieda fil-kontenut tan-Ni twassal għal tnaqqis fl-istabbiltà termali tal-liga MG. B'kuntrast, il-valur Tg (507 °C) tal-liga MG Cu50Zr20Ni30 huwa inqas minn dak tal-liga MG Cu50Zr40Ni10; madankollu, it-Tx tagħha juri valur komparabbli ma' tal-ewwel (612 °C). Għalhekk, ΔTx juri valur ogħla (87°C), kif muri fil-Fig. 10c.
Is-sistema MG Cu50(Zr50−xNix), billi tieħu l-liga MG Cu50Zr20Ni30 bħala eżempju, tikkristallizza permezz ta' quċċata eżotermika qawwija fil-fażijiet kristallini ta' fcc-ZrCu5, ortorombiku-Zr7Cu10 u ortorombiku-ZrNi (Fig. 10c). Din it-tranżizzjoni tal-fażi amorfa għal kristallina ġiet ikkonfermata permezz ta' XRD tal-kampjun MG (Fig. 10d), li ġie msaħħan sa 700 °C f'DSC.
Il-Figura 11 turi ritratti meħuda matul il-proċess tal-isprej kiesaħ imwettaq fix-xogħol attwali. F'dan l-istudju, il-partiċelli tat-trab tal-metall simili għall-ħġieġ sintetizzati wara ħin MA ta' 50 siegħa (b'eżempju ta' Cu50Zr20Ni30) intużaw bħala materja prima antibatterika, u l-pjanċa tal-istainless steel (SUS304) ġiet miksija bit-teknoloġija tal-isprej kiesaħ. Il-metodu tal-isprej kiesaħ intgħażel għall-kisi fis-serje tat-teknoloġija tal-isprej termali għaliex huwa l-aktar metodu effiċjenti fis-serje tal-isprej termali u jista' jintuża għal materjali sensittivi għat-temperatura metastabbli tal-metall bħal trab amorfu u nanokristallin, li mhumiex soġġetti għal tranżizzjonijiet tal-fażi. Dan huwa l-fattur ewlieni fl-għażla ta' dan il-metodu. Il-proċess tal-isprej kiesaħ jitwettaq billi jintużaw partiċelli b'veloċità għolja li jikkonvertu l-enerġija kinetika tal-partiċelli f'deformazzjoni tal-plastik, tensjoni u sħana mal-impatt mas-sottostrat jew partiċelli depożitati qabel.
Ritratti fuq il-post juru l-proċedura tal-isprej kiesaħ użata għal ħames preparazzjonijiet konsekuttivi ta' kisi MG/SUS 304 f'550 °C.
L-enerġija kinetika tal-partiċelli, u b'hekk il-momentum ta' kull partiċella fil-formazzjoni tal-kisi, trid tiġi konvertita f'forom oħra ta' enerġija permezz ta' mekkaniżmi bħad-deformazzjoni tal-plastik (interazzjonijiet inizjali tal-partiċelli u tal-partiċelli fis-sottostrat u interazzjonijiet tal-partiċelli), il-Konsolidazzjoni tal-vojt, ir-rotazzjoni tal-partiċelli, it-tensjoni u fl-aħħar mill-aħħar is-sħana 39. Barra minn hekk, jekk mhux l-enerġija kinetika kollha li tidħol tiġi konvertita f'enerġija tas-sħana u tat-tensjoni, ir-riżultat huwa ħabta elastika, li jfisser li l-partiċelli sempliċement jirkupraw wara l-impatt. Ġie indikat li 90% tal-enerġija tal-impatt applikata fuq il-materjal tal-partiċella/sottostrat tiġi konvertita f'sħana lokali 40. Barra minn hekk, meta jiġi applikat stress tal-impatt, jinkisbu rati għoljin ta' tensjoni tal-plastik fir-reġjun tal-kuntatt bejn il-partiċella/sottostrat f'ħin qasir ħafna41,42.
Id-deformazzjoni tal-plastik ġeneralment titqies bħala proċess ta' dissipazzjoni tal-enerġija, jew aktar speċifikament, sors ta' sħana fir-reġjun interfaċċjali. Madankollu, iż-żieda fit-temperatura fir-reġjun interfaċċjali ġeneralment mhijiex biżżejjed biex tipproduċi tidwib interfaċċjali jew biex tippromwovi b'mod sinifikanti l-interdiffużjoni atomika. L-ebda pubblikazzjoni magħrufa mill-awturi ma tinvestiga l-effett tal-proprjetajiet ta' dawn it-trabijiet metalliċi tal-ħġieġ fuq l-adeżjoni u d-depożizzjoni tat-trab li sseħħ meta jintużaw metodi ta' sprej kiesaħ.
Il-BFI tat-trab tal-liga MG Cu50Zr20Ni30 jista' jidher fil-Fig. 12a, li kien miksi fuq sottostrat SUS 304 (Figs. 11, 12b). Kif jidher mill-figura, it-trabijiet miksija jżommu l-istruttura amorfa oriġinali tagħhom peress li għandhom struttura labirintika delikata mingħajr ebda karatteristika kristallina jew difetti fil-kannizzata. Min-naħa l-oħra, l-immaġni tindika l-preżenza ta' fażi estranja, kif issuġġerit minn nanopartiċelli inkorporati fil-matriċi tat-trab miksija bl-MG (Fig. 12a). Il-Figura 12c turi l-mudell ta' diffrazzjoni tan-nanobeam indiċjat (NBDP) assoċjat mar-reġjun I (Figura 12a). Kif muri fil-Fig. 12c, NBDP juri mudell ta' diffużjoni tal-halo dgħajjef ta' struttura amorfa u jikkoeżisti ma' irqajja' qawwija li jikkorrispondu għall-fażi kristallina kubika kbira Zr2Ni metastabbli flimkien mal-fażi tetragonali CuO. Il-formazzjoni ta' CuO tista' tiġi attribwita għall-ossidazzjoni tat-trab meta jivvjaġġa miż-żennuna tal-pistola tal-isprej għal SUS 304 fl-arja aperta taħt fluss supersoniku. Min-naħa l-oħra, id-devitrifikazzjoni tat-trabijiet metalliċi tal-ħġieġ kisbet il-formazzjoni ta' fażijiet kubiċi kbar wara trattament bi sprej kiesaħ f'550 °C għal 30 minuta.
(a) Immaġni FE-HRTEM ta' MG miksi bit-trab fuq (b) sottostrat SUS 304 (inserzjoni tal-figura). L-indiċi NBDP tas-simbolu ċirkolari muri f'(a) huwa muri f'(c).
Biex jiġi vverifikat dan il-mekkaniżmu potenzjali għall-formazzjoni ta' nanopartiċelli kubiċi kbar ta' Zr2Ni, sar esperiment indipendenti. F'dan l-esperiment, it-trabijiet ġew sprejjati minn pistola tal-isprej f'550 °C fid-direzzjoni tas-sottostrat SUS 304; madankollu, biex jiġi ċċarat l-effett ta' ittemprar tat-trabijiet, dawn tneħħew mill-istrixxa SUS304 malajr kemm jista' jkun (madwar 60 sekonda). Sar sett ieħor ta' esperimenti fejn it-trab tneħħa mis-sottostrat madwar 180 sekonda wara d-depożizzjoni.
Il-Figuri 13a,b juru immaġini ta' kamp skur (DFI) miksuba permezz ta' mikroskopija elettronika ta' trasmissjoni ta' skennjar (STEM) ta' żewġ materjali sprejjati depożitati fuq sottostrati SUS 304 għal 60 sekonda u 180 sekonda, rispettivament. L-immaġni tat-trab depożitata għal 60 sekonda m'għandha l-ebda dettall morfoloġiku, u turi nuqqas ta' karatteristiċi (Fig. 13a). Dan ġie kkonfermat ukoll minn XRD, li indikat li l-istruttura ġenerali ta' dawn it-trabijiet kienet amorfa, kif indikat mill-massimi wesgħin ta' diffrazzjoni primarja u sekondarja murija fil-Figura 14a. Dawn jindikaw in-nuqqas ta' preċipitazzjoni metastabbli/mesofażi, fejn it-trab iżomm l-istruttura amorfa oriġinali tiegħu. B'kuntrast, it-trab sprejjat fl-istess temperatura (550 °C), iżda mħolli fuq is-sottostrat għal 180 sekonda, wera l-preċipitazzjoni ta' qmuħ ta' daqs nano, kif indikat mill-vleġeġ fil-Fig. 13b.