Масштабное мышление способствует продвижению в производстве наночастиц

Coatings Today
16.01.2019 294

Гейтерсберг, штат Мэриленд – Производство наночастиц — материальных объектов размером менее 100 нанометров (в 100000 раз меньше частиц мрамора) — подтверждают пословицу «хорошего понемножку». Современные искусственные наночастицы являются неотъемлемой частью всего, от нанокристаллов, окрашивающих экраны на квантовых точках в новейших телевизорах, до крошечных частиц серебра, благодаря которым повязки обеспечивают защиту от инфекций. Однако коммерческие предприятия, стремящиеся извлечь выгоду из этих крошечных строительных блоков, сталкиваются с проблемами контроля качества, игнорирование которых приводит к снижению эффективности, повышению производственных затрат и ограничению коммерческой ценности изделий, содержащих наночастицы.

Чтобы преодолеть эти препятствия, Национальный институт стандартов и технологий и некоммерческий Международный центр оценки технологий предлагают исследователям, производителям и руководителям "сложить два и два", т.е. рассматривать общие проблемы в более широком плане и решать их совместно, а не по-отдельности. Предполагается междисциплинарная передача знаний, координация действий различных организаций и разделение общих ресурсов для упрощения поиска решений.

Такие рекомендации были представлены в новой статье журнала ACS Applied Nano Materials.

"Мы посмотрели на общую картину производства наночастиц для определения проблем, затрагивающих различные материалы, процессы и области применения“, — заявил физик Национального института стандартов и технологий, Сэмуел Стэвис, ведущий автор статьи. "Решение этих проблем выведет всю отрасль на новый уровень".

В статье представлен план по углублению понимания указанных вопросов. Она является кульминацией исследований, начатых рабочей группой, организованной институтом, деятельность которой направлена на достижение основной цели — сокращение разнородности, случайных изменений размера наночастиц, их формы и других характеристик в процессе производства.

“Разнородность при производстве наночастиц может иметь серьезные последствия", — говорит химик Национального института стандартов и технологий и соавтор статьи, Джеффри Фэган.

В своей статье авторы отметили, что наиболее прибыльные инновации в производстве наночастиц минимизируют разнородность на ранних стадиях работы, снижая необходимость в последующей обработке. Благодаря этому сокращаются отходы, упрощается процесс получения характеристик и улучшается интеграция наночастиц в изделия. Все это способствует экономии денег.

Авторы подкрепляют свою точку зрения сравнением производства наночастиц золота и углеродных нанотрубок. Они утверждают, что в случае с золотом начальные затраты на синтез могут быть высокими, но из-за сходства производимых наночастиц требуется меньше очистки и дополнительного определения характеристик. Таким образом, их можно применять во множестве изделий (например, в датчиках) при относительно низких затратах.

И наоборот, более разнородные углеродные нанотрубки синтезировать дешевле, однако для получения требуемых свойств необходима обработка. На данный момент дополнительные расходы при производстве нанотрубок делают его целесообразным только в особо важных областях применения, например, в устройствах с цифровыми логическими схемами.

"Хотя наночастицы и конечные изделия, в которых они используются, весьма различны, владельцы производств могут многому научиться из опыта друг друга", — говорит специалист по материалам Национального института стандартов и технологий и соавтор статьи, Дж. Александр Лиддл. "Поделившись своими знаниями, они могут выйти из ситуации, кажущейся тупиковой".

Авторы заявляют, что поиск путей такого сотрудничества критически важен для новых предприятий, желающих перенести технологии наночастиц из лабораторий на рынок.

Наконец, авторы рассматривают влияние производственных трудностей и инноваций на постоянно растущее число применений наночастиц, включая сферу электроники, энергетики, здравоохранения и материалов.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Полиэфирные покрытия со стойкостью к царапанию
Полиэфирные покрытия со стойкостью к царапанию
В новой работе изучали влияние содержания наполнителя на стойкость к царапанию и трибологические свойства нанокомпозиционных…
Coatings Today
16.11.2021
134
E-PLATING новый участник Coatings Today
E-PLATING новый участник Coatings Today
На производственных мощностях E-PLATING возможно вести все распространенные гальванические процессы осаждения металлов. Мы используем самые…
Coatings Today
28.10.2020
366
Запущено приложение по подбору цветов
Запущено приложение по подбору цветов
Специалисты по покраске теперь могут быть уверенны в точном соответствии цветов, выбранных их клиентами, благодаря…
Coatings Today
22.09.2019
362
Чувствительные к УФ и тепловому воздействию двухслойные покрытия
Чувствительные к УФ и тепловому воздействию двухслойные покрытия
Были разработаны чувствительные к УФ- и тепловому воздействию двухслойные покрытия на основе бензоксадина / полиакрилата…
Coatings Today
12.11.2020
221
Крупные компании, занимающиеся покрытиями, отказываются от свинца
Крупные компании, занимающиеся покрытиями, отказываются от свинца
Компания Wedge Group Galvanizing Ltd завершила уникальный переход к покрытиям, не содержащим свинец, на всех…
Coatings Today
23.07.2019
387
Технология 3S от компании Coventya для замены традиционных металлических анодов
Технология 3S от компании Coventya для замены традиционных металлических анодов
Компания Coventya разработала технологию 3S для замены обычных металлических анодов, таких как никель или сталь,…
Coatings Today
26.06.2019
345
AKHAN Semiconductor, Inc. объединяется с Lockheed Martin для испытания передовой технологи
AKHAN Semiconductor, Inc. объединяется с Lockheed Martin для испытания передовой технологи
Вашингтон /PRNewswire/ — Компания AKHAN Semiconductor, Inc., в сотрудничестве с Lockheed Martin объявила об успешном…
Coatings Today
10.11.2019
349
Приглашаем к участию в Startup ChemZone на выставке «ХИМИЯ-2019»
Приглашаем к участию в Startup ChemZone на выставке «ХИМИЯ-2019»
На международной выставке «Химия-2019», которая пройдет в «Экспоцентре» 16–19 сентября, будет организована специализированная экспозиция инновационных…
Coatings Today
15.05.2019
368
Новый древесно-металлический гибрид для легких конструкций
Новый древесно-металлический гибрид для легких конструкций
В наше время экологическая безопасность является ключевым аспектом при разработке новых материалов и основное внимание…
Coatings Today
29.01.2019
320