Наномащабно производство / Нанопроизводство

Нашите части и продукти с нанометрова дължина се произвеждат с помощта на NANOSCALE MANUFACTURING / NANOMANUFACTURING. Тази област все още е в начален стадий, но има големи обещания за бъдещето. Молекулярно конструирани устройства, лекарства, пигменти… и др. се разработват и ние работим с нашите партньори, за да останем пред конкуренцията. Следните са някои от наличните в търговската мрежа продукти, които предлагаме в момента:

 

 

 

ВЪГЛЕРОДНИ НАНОТРЪБИ

 

НАНОЧАСТИЦИ

 

НАНОФАЗНА КЕРАМИКА

 

CARBON BLACK REINFORCEMENT за каучук и полимери

 

NANOCOMPOSITES in топки за тенис, бейзболни бухалки, мотоциклети и велосипеди

 

МАГНИТНИ НАНОЧАСТИЦИ за съхранение на данни

 

NANOPARTICLE каталитични конвертори

 

 

 

Наноматериалите могат да бъдат всеки един от четирите вида, а именно метали, керамика, полимери или композити. Като цяло NANOSTRUCTURES са по-малко от 100 нанометра.

 

 

 

В нанопроизводството ние използваме един от двата подхода. Като пример, в нашия подход отгоре надолу ние вземаме силиконова пластина, използваме литография, методи за мокро и сухо ецване, за да конструираме малки микропроцесори, сензори, сонди. От друга страна, в нашия подход за нанопроизводство отдолу нагоре ние използваме атоми и молекули за изграждане на малки устройства. Някои от физическите и химичните характеристики, проявени от материята, могат да претърпят екстремни промени, когато размерът на частиците се доближи до атомните размери. Непрозрачните материали в тяхното макроскопично състояние могат да станат прозрачни в техния наномащаб. Материали, които са химически стабилни в макросъстояние, могат да станат запалими в техния наномащаб, а електрически изолационните материали могат да станат проводници. В момента следните са сред търговските продукти, които можем да предложим:

 

 

 

УСТРОЙСТВА / НАНОТРЪБИ С ВЪГЛЕРОДНИ НАНОТРЪБИ (CNT): Можем да визуализираме въглеродните нанотръби като тръбни форми на графит, от които могат да бъдат конструирани наномащабни устройства. CVD, лазерна аблация на графит, въглеродно-дъгов разряд могат да се използват за производство на устройства от въглеродни нанотръби. Нанотръбите се категоризират като едностенни нанотръби (SWNT) и многостенни нанотръби (MWNT) и могат да бъдат легирани с други елементи. Въглеродните нанотръби (CNTs) са алотропи на въглерод с наноструктура, която може да има съотношение дължина към диаметър по-голямо от 10 000 000 и достигащо до 40 000 000 и дори по-високо. Тези цилиндрични въглеродни молекули имат свойства, които ги правят потенциално полезни в приложения в нанотехнологиите, електрониката, оптиката, архитектурата и други области на материалознанието. Те показват изключителна здравина и уникални електрически свойства и са ефективни проводници на топлина. Нанотръбите и сферичните бакиболове са членове на структурното семейство на фулерените. Цилиндричната нанотръба обикновено има поне един край, покрит с полусфера на структурата на бакибол. Името нанотръба произлиза от нейния размер, тъй като диаметърът на нанотръбата е от порядъка на няколко нанометра, с дължини от поне няколко милиметра. Характерът на свързването на нанотръба се описва чрез орбитална хибридизация. Химическото свързване на нанотръбите се състои изцяло от sp2 връзки, подобни на тези на графита. Тази структура на свързване е по-силна от sp3 връзките, открити в диамантите, и осигурява на молекулите тяхната уникална здравина. Нанотръбите естествено се подреждат във въжета, държани заедно от силите на Ван дер Ваалс. Под високо налягане нанотръбите могат да се слеят заедно, търгувайки някои sp2 връзки за sp3 връзки, давайки възможност за производство на здрави проводници с неограничена дължина чрез свързване на нанотръби под високо налягане. Силата и гъвкавостта на въглеродните нанотръби ги прави потенциално използвани за контролиране на други наномащабни структури. Произведени са едностенни нанотръби с якост на опън между 50 и 200 GPa и тези стойности са приблизително с порядък по-големи, отколкото при въглеродните влакна. Стойностите на еластичния модул са от порядъка на 1 тетрапаскал (1000 GPa) с деформации на счупване между около 5% до 20%. Изключителните механични свойства на въглеродните нанотръби ни карат да ги използваме в здрави дрехи и спортни екипи, бойни якета. Въглеродните нанотръби имат здравина, сравнима с диаманта, и те се втъкават в дрехи, за да се създаде устойчиво на удари и куршуми облекло. Чрез омрежване на CNT молекули преди вграждането им в полимерна матрица можем да образуваме композитен материал със супер висока якост. Този CNT композит може да има якост на опън от порядъка на 20 милиона psi (138 GPa), революционизирайки инженерния дизайн, където се изисква ниско тегло и висока якост. Въглеродните нанотръби разкриват и необичайни механизми за провеждане на ток. В зависимост от ориентацията на шестоъгълните единици в равнината на графена (т.е. стените на тръбата) с оста на тръбата, въглеродните нанотръби могат да се държат или като метали, или като полупроводници. Като проводници въглеродните нанотръби имат много висока способност за пренасяне на електрически ток. Някои нанотръби могат да пренасят плътност на тока над 1000 пъти по-голяма от тази на среброто или медта. Въглеродните нанотръби, вградени в полимери, подобряват способността им за разреждане на статично електричество. Това има приложения в автомобилните и самолетните горивни линии и производството на резервоари за съхранение на водород за превозни средства, задвижвани с водород. Показано е, че въглеродните нанотръби показват силни електронно-фононни резонанси, които показват, че при определено отклонение на постоянен ток (DC) и условия на допиране, техният ток и средната скорост на електроните, както и концентрацията на електрони върху тръбата осцилират на терахерцови честоти. Тези резонанси могат да се използват за създаване на терагерцови източници или сензори. Демонстрирани са транзистори и схеми с интегрирана памет от нанотръби. Въглеродните нанотръби се използват като съд за транспортиране на лекарства в тялото. Нанотръбата позволява дозировката на лекарството да бъде намалена чрез локализиране на разпределението му. Това също е икономически изгодно поради по-малките количества използвани лекарства. Лекарството може да бъде или прикрепено отстрани на нанотръбата, или влачено отзад, или лекарството може действително да бъде поставено вътре в нанотръбата. Масовите нанотръби са маса от доста неорганизирани фрагменти от нанотръби. Насипните материали от нанотръби може да не достигнат якост на опън, подобна на тази на отделните тръби, но въпреки това такива композити могат да осигурят якост, достатъчна за много приложения. Насипните въглеродни нанотръби се използват като композитни влакна в полимери за подобряване на механичните, термичните и електрическите свойства на насипния продукт. Обмислят се прозрачни проводими филми от въглеродни нанотръби да заменят индий-калаен оксид (ITO). Филмите от въглеродни нанотръби са механично по-здрави от ITO филмите, което ги прави идеални за високонадеждни сензорни екрани и гъвкави дисплеи. Пригодни за печат мастила на водна основа от филми от въглеродни нанотръби са желателни да заменят ITO. Филмите от нанотръби са обещаващи за използване в дисплеи за компютри, мобилни телефони, банкомати….и т.н. Нанотръбите са използвани за подобряване на ултракондензаторите. Активният въглен, използван в конвенционалните ултракондензатори, има много малки кухи пространства с разпределение на размерите, които заедно създават голяма повърхност за съхраняване на електрически заряди. Въпреки това, тъй като зарядът се квантува в елементарни заряди, т.е. електрони, и всеки от тях се нуждае от минимално пространство, голяма част от повърхността на електрода не е достъпна за съхранение, тъй като кухите пространства са твърде малки. С електродите, направени от нанотръби, се планира пространствата да бъдат съобразени с размера, като само няколко са твърде големи или твърде малки и следователно капацитетът трябва да бъде увеличен. Разработената слънчева клетка използва комплекс от въглеродни нанотръби, направен от въглеродни нанотръби, комбинирани с малки въглеродни топки (наричани още фулерени), за да образуват змиеподобни структури. Buckyballs улавят електрони, но не могат да накарат електроните да текат. Когато слънчевата светлина възбужда полимерите, бакиболите грабват електроните. Нанотръбите, които се държат като медни жици, ще могат да накарат електроните или тока да протичат.

 

 

 

НАНОЧАСТИЦИ: Наночастиците могат да се считат за мост между насипни материали и атомни или молекулярни структури. Насипният материал обикновено има постоянни физични свойства навсякъде, независимо от неговия размер, но в наномащаба това често не е така. Наблюдават се свойства, зависими от размера, като квантово ограничение в полупроводникови частици, повърхностен плазмонен резонанс в някои метални частици и суперпарамагнетизъм в магнитни материали. Свойствата на материалите се променят, тъй като техният размер се намалява до наномащаб и тъй като процентът на атомите на повърхността става значителен. За насипни материали, по-големи от микрометър, процентът на атомите на повърхността е много малък в сравнение с общия брой атоми в материала. Различните и изключителни свойства на наночастиците се дължат отчасти на аспектите на повърхността на материала, които доминират свойствата вместо свойствата на обема. Например, огъването на насипната мед се случва с движение на медни атоми/клъстери при около 50 nm мащаб. Медните наночастици, по-малки от 50 nm, се считат за супер твърди материали, които не показват същата ковкост и пластичност като насипната мед. Промяната в свойствата не винаги е желателна. Фероелектричните материали, по-малки от 10 nm, могат да променят посоката си на намагнитване, използвайки топлинна енергия при стайна температура, което ги прави безполезни за съхранение на памет. Суспензиите на наночастиците са възможни, тъй като взаимодействието на повърхността на частиците с разтворителя е достатъчно силно, за да преодолее разликите в плътността, което за по-големите частици обикновено води до потъване или плаване на материала в течност. Наночастиците имат неочаквани видими свойства, защото са достатъчно малки, за да ограничат своите електрони и да произведат квантови ефекти. Например златните наночастици изглеждат наситено червени до черни в разтвора. Голямото съотношение на площта към обема намалява температурите на топене на наночастиците. Много високото съотношение на площта към обема на наночастиците е движеща сила за дифузия. Агломерирането може да се извърши при по-ниски температури, за по-малко време, отколкото за по-големи частици. Това не би трябвало да повлияе на плътността на крайния продукт, но трудностите с потока и склонността на наночастиците да се агломерират могат да причинят проблеми. Наличието на наночастици от титанов диоксид придава самопочистващ ефект, а размерът им е наноранжен и частиците не могат да се видят. Наночастиците от цинков оксид имат UV блокиращи свойства и се добавят към слънцезащитни лосиони. Наночастиците от глина или саждите, когато са включени в полимерни матрици, увеличават армировката, предлагайки ни по-здрави пластмаси с по-високи температури на встъкляване. Тези наночастици са твърди и придават свойствата си на полимера. Наночастиците, прикрепени към текстилни влакна, могат да създадат умно и функционално облекло.

 

 

 

НАНОФАЗНА КЕРАМИКА: Използвайки наномащабни частици в производството на керамични материали, можем да имаме едновременно и значително увеличение както на якостта, така и на пластичността. Нанофазната керамика също се използва за катализа поради високото си съотношение повърхност към площ. Нанофазните керамични частици като SiC също се използват като армировка в метали като алуминиева матрица.

 

 

 

Ако можете да измислите приложение за нанопроизводство, полезно за вашия бизнес, уведомете ни и получете нашия принос. Ние можем да проектираме, прототипираме, произвеждаме, тестваме и доставяме тези до вас. Ние отдаваме голямо значение на защитата на интелектуалната собственост и можем да направим специални мерки за вас, за да гарантираме, че вашите проекти и продукти не се копират. Нашите дизайнери по нанотехнологии и инженери по нанопроизводство са едни от най-добрите в света и те са същите хора, които са разработили някои от най-модерните и най-малки устройства в света.