To advance materials with superior performance, the construction of gradient structures has emerged as a promising strategy. In this study, a gradient nanocrystalline-amorphous structure was induced in Zr46Cu46Al8 bulk metallic glass (BMG) through ultrasonic vibration (UV) treatment. Applying a 20 kHz ultrasonic cyclic loading in the elastic regime, controllable gradient structures with varying crystallized volume fractions can be achieved in less than 2 s by adjusting the input UV energy. In contrast to traditional methods of inducing structural gradients in BMGs, this novel approach offers distinct advantages: it is exceptionally rapid, requires minimal stress, and allows for easy tuning of the extent of structural gradients through precise adjustment of processing parameters. Nanoindentation tests reveal higher hardness near the struck surface, attributed to a greater degree of nanocrystal formation, which gradually diminishes with depth. As a result of the gradient dispersion of nanocrystals, an increased plasticity was found after UV treatment, characterized by the formation of multiple shear bands. Microstructural investigations suggest that UV-induced nanocrystallization originates from local atomic rearrangements in phase-separated Cu-rich regions with high diffusional mobility. Our study underscores the tunability of structural gradients and corresponding performance improvements in BMGs through ultrasonic energy modulation, offering valuable insights for designing advanced metallic materials with tailored mechanical properties.

In order to improve the production efficiency of chlorine (Cl2) and reduce production costs, electrocatalysts with high activity are essential. The conventional catalysts such as dimensionally stable anode (DSA) have the disadvantages of high cost and poor selectivity. Amorphous alloy is a promising candidate for a low-cost and efficient chlorine evolution reaction (CER) electrocatalyst. In this letter, we predicted an efficient amorphous NiFeP catalyst by using machine-learning (ML) accelerated density functional theory (DFT). There is a problem of insufficient adsorption sites in traditional DFT calculations. To deal with this insufficiency, we developed a distance contribution descriptor for ML feature engineering and calculated the Gibbs free energies (ΔGCl) of 50400 Cl* binding sites on the surface of Ni40Fe40P20 by ML-accelerated DFT. At the same time, the analysis of catalytic reaction pathways, bonding configurations, and surface adsorption capacity shows that the CER is more inclined to the Volmer–Heyrovsky pathway, and the Ni and Fe atoms contribute to the adsorption of Cl–, while the P atom contributes to the desorption of Cl–. These research methods provide an idea for predicting the activation energies of amorphous nanocatalysts.

Abstract The global water crisis, exacerbated by excessive use and pollution, has resulted in energy scarcity and threats. Solar desalination provides a sustainable fix, with researchers developing photothermal materials and designs to improve efficiency and sustainability. Glass materials, with their exceptional chemical stability, are suitable for extreme desalination in acidic and alkaline conditions. In this work, we have developed a porous glass evaporator (PGE) with exceptional water evaporation efficiency, achieved through a novel fabrication method that blends glass powders with soluble salts to create structure with continuous pores. The evaporator's microstructure comprises micrometer‐scale pores that form interconnected porous channels, facilitating efficient water transport and preventing salt deposition. Under one sun irradiation, the PGE exhibits superior solar evaporation performance in pure water, achieving a rate of 2.21 kg m −2 h −1 , with an evaporation efficiency of 98%. In more complex media, such as seawater and methylene blue solution, the PGE also displays excellent evaporation capabilities, reaching rates of 2.08 and 2.47 kg m −2 h −1 , respectively. Even after sustained alternation between acidic and alkaline treatments, the PGE retains an impressive evaporation rate of over 2.0 kg m −2 h −1 , coupled with structural robustness, making it a promising candidate for practical applications in extreme environments.