Масштабное мышление способствует продвижению в производстве наночастиц

Coatings Today
16.01.2019 262

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

Ураган Флоренс разрушает инфраструктуру на юге США
Ураган Флоренс разрушает инфраструктуру на юге США
По мере того, как ураган «Флоренс», понизившийся за выходные до уровня циклона «тропическая депрессия», прокладывает…
Coatings Today
19.09.2018
252
Пуленепробиваемые покрытия
Пуленепробиваемые покрытия
Три инженера из Хьюстонского университета недавно заинтересовались использованием хитина и методов 3D-печати для производства пуленепробиваемых…
Coatings Today
06.08.2020
209
Новая ледовая технология
Новая ледовая технология
На Новый год футбольный стадион Университета Нотр-Дам превратили в хоккейную арену под открытым небом для…
Coatings Today
21.03.2019
292
Dürr представляет ротационный распылитель с возможностью быстрой смены цветов
Dürr представляет ротационный распылитель с возможностью быстрой смены цветов
Распылитель EcoBell4 отличается новой технологией четырех главных игл, благодаря которой для смены цвета требуется всего…
05.03.2022
361
Влияние добавления катионов цинка в кислый раствор предварительной обработки
Влияние добавления катионов цинка в кислый раствор предварительной обработки
В новом исследовании рассматривается влияние катионов цинка на предварительную обработку поверхности мягкой стали кислым раствором,…
Coatings Today
11.10.2021
113
Холодный обезжириватель для струйной и погружной обработки Uniprep 310
Холодный обезжириватель для струйной и погружной обработки Uniprep 310
Информация о процессе UniPrep 310 – сильнощелочной обезжириватель, предназначенный для струйной обработки (но может использоваться и погружным…
Coatings Today
17.06.2019
330
Противогрибковое покрытие на основе микрокапсул с эфирным маслом
Противогрибковое покрытие на основе микрокапсул с эфирным маслом
Целью недавней работы была разработка экологически чистого покрытия на водной основе, в состав которого входили…
Coatings Today
06.05.2021
127
Устанавливая новый стандарт с помощью новой корабельной системы производительности SHAPE
Устанавливая новый стандарт с помощью новой корабельной системы производительности SHAPE
В ответ на сохраняющиеся потребности судоходства в устойчивых решениях для повышения эффективности, компания Hempel запустила…
Coatings Today
11.04.2018
217
Новый экзоскелет
Новый экзоскелет
Производитель инструментов Hilti представил свой первый костюм-экзоскелет EXO-O1. Представители компании заявляют, что “устройство для повышения…
Coatings Today
31.08.2020
223