ייצור בקנה מידה ננו / ייצור ננו

החלקים והמוצרים שלנו בקנה מידה באורך ננומטר מיוצרים באמצעות NANOSCALE MANUFACTURING / NANOMANUFACTURING. אזור זה עדיין בחיתוליו, אך טומן בחובו הבטחות גדולות לעתיד. מכשירים מהונדסים מולקולרית, תרופות, פיגמנטים וכו'. נמצאים בפיתוח ואנחנו עובדים עם השותפים שלנו כדי להקדים את המתחרים. להלן חלק מהמוצרים הזמינים מסחרית שאנו מציעים כעת:

 

 

 

ננו-צינורות פחמן

 

חלקיקי ננו

 

קרמיקה ננופאזה

 

CARBON BLACK REINFORCEMENT עבור גומי ופולימרים

 

NANOCOMPOSITES in כדורי טניס, מחבטות בייסבול, אופנועים ואופניים

 

MAGNETIC NANOPARTICLES לאחסון נתונים

 

ממירים קטליטיים NANOPARTICLE_cc781905-5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d

 

 

 

ננו-חומרים יכולים להיות כל אחד מארבעת הסוגים, כלומר מתכות, קרמיקה, פולימרים או חומרים מרוכבים. באופן כללי, NANOSTRUCTURES הם פחות מ-100 ננומטר.

 

 

 

בייצור ננו אנו נוקטים באחת משתי גישות. כדוגמה, בגישה שלנו מלמעלה למטה אנו לוקחים פרוסות סיליקון, משתמשים בליטוגרפיה, בשיטות תחריט לחות ויבשות כדי לבנות מיקרו-מעבדים זעירים, חיישנים, בדיקות. מצד שני, בגישת ייצור הננו מלמטה למעלה אנו משתמשים באטומים ומולקולות לבניית מכשירים זעירים. חלק מהמאפיינים הפיזיקליים והכימיים שמציג החומר עשויים לחוות שינויים קיצוניים כאשר גודל החלקיקים מתקרב לממדים אטומיים. חומרים אטומים במצבם המקרוסקופי עשויים להפוך לשקופים בקנה מידה הננוטי שלהם. חומרים יציבים מבחינה כימית במצב מאקרו עלולים להפוך לדליקים בקנה מידה הננוטי שלהם וחומרים מבודדים חשמלית עלולים להפוך למוליכים. נכון לעכשיו, המוצרים הבאים הם בין המוצרים המסחריים שאנו יכולים להציע:

 

 

 

התקני ננו-צינוריות פחמן (CNT) / ננו-צינורות: אנו יכולים לדמיין ננו-צינוריות פחמן כצורות צינוריות של גרפיט שמהן ניתן לבנות מכשירים בקנה מידה ננו-שולי. ניתן להשתמש ב-CVD, אבלציה בלייזר של גרפיט, פריקת פחמן-קשת כדי לייצר התקני ננו-צינור פחמן. ננו-צינוריות מסווגות כננו-צינוריות חד-דפנות (SWNTs) וננו-צינוריות מרובות-קירות (MWNTs) וניתן לסמם אותן באלמנטים אחרים. ננו-צינוריות פחמן (CNT) הן אלוטרופות של פחמן עם ננו-מבנה שיכול להיות בעל יחס אורך לקוטר גדול מ-10,000,000 ואף גבוה מ-40,000,000 ואף יותר. למולקולות הפחמן הגליליות הללו יש תכונות שהופכות אותן לשימושיות פוטנציאליות ביישומים בננוטכנולוגיה, אלקטרוניקה, אופטיקה, אדריכלות ותחומים אחרים של מדעי החומרים. הם מפגינים חוזק יוצא דופן ותכונות חשמליות ייחודיות, והם מוליכים יעילים של חום. ננו-צינורות וכדורי בקי כדוריים הם בני משפחת המבני פולרן. לננו-צינור הגלילי יש בדרך כלל לפחות קצה אחד המכוסה בחצי כדור של מבנה ה-buckyball. השם ננו-צינור נגזר מגודלו, שכן קוטר ננו-צינור הוא בסדר גודל של ננו-מטרים בודדים, באורך של מספר מילימטרים לפחות. אופי הקשר של ננו-צינור מתואר על ידי הכלאה מסלולית. הקשר הכימי של ננו-צינורות מורכב כולו מקשרים sp2, בדומה לאלו של גרפיט. מבנה מקשר זה, חזק יותר מקשרי sp3 המצויים ביהלומים, ומספק למולקולות את החוזק הייחודי שלהן. ננו-צינורות מיישרים את עצמם באופן טבעי לחבלים המוחזקים יחד על ידי כוחות ואן דר ואלס. בלחץ גבוה, ננו-צינורות יכולים להתמזג יחד, ולסחור בכמה קשרי sp2 עבור קשרי sp3, מה שנותן את האפשרות לייצר חוטים חזקים באורך בלתי מוגבל באמצעות קישור ננו-צינור בלחץ גבוה. החוזק והגמישות של ננו-צינורות פחמן הופכים אותם לשימוש פוטנציאלי בשליטה על מבנים ננומטריים אחרים. נוצרו ננו-צינוריות חד-דופן עם חוזק מתיחה בין 50 ל-200 GPa, וערכים אלה גדולים בערך בסדר גודל מאשר עבור סיבי פחמן. ערכי מודול אלסטי הם בסדר גודל של 1 טטרפסקל (1000 GPa) עם מתיחות שבר בין כ-5% ל-20%. המאפיינים המכניים הבולטים של ננו-צינוריות הפחמן גורמות לנו להשתמש בהן בבגדים קשים ובציוד ספורט, מעילי קרב. לננו-צינוריות פחמן יש חוזק דומה ליהלום, והן נארגות לתוך בגדים כדי ליצור בגדים חסיני דקירה וכדורים. על ידי חיבור מולקולות CNT לפני השילוב במטריקס פולימרי נוכל ליצור חומר מרוכב בעל חוזק גבוה במיוחד. קומפוזיט CNT זה יכול להיות בעל חוזק מתיחה בסדר גודל של 20 מיליון psi (138 GPa), מה שעושה מהפכה בתכנון הנדסי שבו נדרש משקל נמוך וחוזק גבוה. ננו-צינוריות פחמן חושפות גם מנגנוני הולכת זרם יוצאי דופן. בהתאם לכיוון היחידות המשושה במישור הגרפן (כלומר קירות הצינור) עם ציר הצינור, ננו-צינוריות הפחמן עשויות להתנהג כמתכות או כמוליכים למחצה. כמוליכים, לננו-צינורות פחמן יכולת נשיאת זרם חשמלי גבוהה מאוד. צינורות מסוימים עשויים להיות מסוגלים לשאת צפיפות זרם של יותר מפי 1000 מזה של כסף או נחושת. ננו-צינוריות פחמן המשולבות בפולימרים משפרות את יכולת פריקת החשמל הסטטי שלהן. יש לזה יישומים בקווי דלק לרכב ולמטוסים וייצור של מיכלי אחסון מימן לכלי רכב המונעים במימן. ננו-צינוריות פחמן הראו תהודה חזקה של אלקטרונים-פונון, מה שמצביע על כך שבתנאי הטיה וסימום מסוימים של זרם ישר (DC) הזרם שלהם ומהירות האלקטרונים הממוצעת, כמו גם ריכוז האלקטרונים על הצינור מתנודדים בתדרי טרה-הרץ. ניתן להשתמש ברזוננסים אלה לייצור מקורות טרה-הרץ או חיישנים. הוכחו טרנזיסטורים ומעגלי זיכרון משולבים ננו-צינוריות. ננו-צינוריות הפחמן משמשות ככלי להובלת תרופות לתוך הגוף. הננו-צינור מאפשר להוריד את מינון התרופה על ידי לוקליזציה של הפצתה. זה גם משתלם כלכלית עקב שימוש בכמויות נמוכות יותר של תרופות.. התרופה יכולה להיות מחוברת לצד הננו-צינור או להיגרר מאחור, או שניתן למעשה להניח את התרופה בתוך הננו-צינור. ננו-צינוריות בתפזורת הן מסה של שברים לא מאורגנים למדי של ננו-צינוריות. חומרים מרוכבים בכמויות גדולות עשויים שלא להגיע לחוזק מתיחה דומים לזה של צינורות בודדים, אך חומרים מרוכבים כאלה עשויים בכל זאת להניב חוזקים מספיקים עבור יישומים רבים. ננו-צינורות פחמן בתפזורת משמשים כסיבים מרוכבים בפולימרים כדי לשפר את התכונות המכניות, התרמיות והחשמליות של המוצר בתפזורת. סרטים שקופים ומוליכים של ננו-צינורות פחמן נחשבים להחליף אינדיום בדיל אוקסיד (ITO). סרטי ננו-צינורות פחמן חזקים יותר מבחינה מכנית מסרטי ITO, מה שהופך אותם לאידיאליים עבור מסכי מגע בעלי אמינות גבוהה ותצוגות גמישות. דיו להדפסה על בסיס מים של סרטי ננו-צינור פחמן רצוי להחליף את ITO. סרטי ננו-צינור מראים הבטחה לשימוש בתצוגות למחשבים, טלפונים סלולריים, כספומטים וכו'. ננו-צינורות שימשו לשיפור קבלים אולטרה. לפחם הפעיל המשמש בקבלים אולטרה רגילים יש הרבה חללים חלולים קטנים עם חלוקה של גדלים, היוצרים יחד משטח גדול לאחסון מטענים חשמליים. עם זאת, מכיוון שמטען מקומת למטענים אלמנטריים, כלומר אלקטרונים, וכל אחד מהם זקוק למינימום שטח, חלק גדול ממשטח האלקטרודה אינו זמין לאחסון מכיוון שהחללים החלולים קטנים מדי. עם אלקטרודות עשויות ננו-צינורות, החללים מתוכננים להיות מותאמים לגודל, כאשר רק מעטים יהיו גדולים מדי או קטנים מדי, וכתוצאה מכך יש להגדיל את הקיבולת. תא סולארי שפותח משתמש בקומפלקס של ננו-צינורות פחמן, העשוי מננו-צינוריות פחמן בשילוב עם כדורי פחמן זעירים (הנקראים גם פולרנים) ליצירת מבנים דמויי נחש. כדורי בקי לוכדים אלקטרונים, אבל הם לא יכולים לגרום לאלקטרונים לזרום. כאשר אור השמש מעורר את הפולימרים, כדורי הבקי תופסים את האלקטרונים. ננו-צינורות, שמתנהגים כמו חוטי נחושת, יוכלו אז לגרום לאלקטרונים או לזרם לזרום.

 

 

 

חלקיקי ננו: חלקיקים יכולים להיחשב כגשר בין חומרים בתפזורת למבנים אטומיים או מולקולריים. לחומר בתפזורת יש בדרך כלל תכונות פיזיקליות קבועות לאורך כל הדרך ללא קשר לגודלו, אך בקנה מידה ננו זה לרוב לא המקרה. נצפו תכונות תלויות גודל כגון כליאה קוונטית בחלקיקי מוליכים למחצה, תהודה פלסמונית של פני השטח בחלקיקי מתכת וסופר-פארמגנטיות בחומרים מגנטיים. תכונות החומרים משתנות ככל שגודלם מצטמצם לננו-סקאלה וככל שאחוז האטומים על פני השטח הופך למשמעותי. עבור חומרים בתפזורת גדולים ממיקרומטר אחוז האטומים על פני השטח קטן מאוד בהשוואה למספר האטומים הכולל בחומר. המאפיינים השונים והבולטים של ננו-חלקיקים נובעים בחלקם מההיבטים של פני השטח של החומר השולטים במאפיינים במקום תכונות התפזורת. לדוגמה, כיפוף של נחושת בתפזורת מתרחש עם תנועה של אטומי נחושת/צבירי נחושת בסולם של 50 ננומטר בערך. ננו-חלקיקי נחושת קטנים מ-50 ננומטר נחשבים לחומרים קשים במיוחד שאינם מציגים את אותה גמישות וגמישות כמו נחושת בתפזורת. השינוי בנכסים לא תמיד רצוי. חומרים פרא-אלקטריים הקטנים מ-10 ננומטר יכולים לשנות את כיוון המגנטיזציה שלהם באמצעות אנרגיה תרמית בטמפרטורת החדר, מה שהופך אותם לחסרי תועלת לאחסון זיכרון. תרחיפים של ננו-חלקיקים אפשריים מכיוון שהאינטראקציה של משטח החלקיקים עם הממס חזקה מספיק כדי להתגבר על הבדלי צפיפות, אשר עבור חלקיקים גדולים יותר מביאים בדרך כלל לחומר שוקע או צף בנוזל. לננו-חלקיקים יש תכונות גלויות בלתי צפויות מכיוון שהם קטנים מספיק כדי להגביל את האלקטרונים שלהם וליצור השפעות קוונטיות. לדוגמה, חלקיקי זהב מופיעים באדום עמוק עד שחור בתמיסה. היחס הגדול בין שטח הפנים לנפח מפחית את טמפרטורות ההיתוך של ננו-חלקיקים. יחס שטח הפנים לנפח הגבוה מאוד של ננו-חלקיקים הוא כוח מניע לדיפוזיה. סינון יכול להתבצע בטמפרטורות נמוכות יותר, בפחות זמן מאשר עבור חלקיקים גדולים יותר. זה לא אמור להשפיע על הצפיפות של המוצר הסופי, אולם קשיי זרימה והנטייה של ננו-חלקיקים להצטבר עלולים לגרום לבעיות. נוכחותם של ננו-חלקיקים טיטניום דו-חמצני מעניקה אפקט של ניקוי עצמי, והגודל שהוא ננו-טווח, לא ניתן לראות את החלקיקים. לננו-חלקיקים של תחמוצת אבץ יש תכונות חוסמות UV והם מתווספים לתחליב קרם הגנה. ננו-חלקיקי חימר או פחמן שחור כאשר הם משולבים במטריצות פולימריות מגבירים את החיזוק, ומציעים לנו פלסטיק חזק יותר, עם טמפרטורות מעבר זכוכית גבוהות יותר. ננו-חלקיקים אלו קשים, ומקנים את תכונותיהם לפולימר. ננו-חלקיקים המחוברים לסיבי טקסטיל יכולים ליצור ביגוד חכם ופונקציונלי.

 

 

 

קרמיקה ננו-פאזה: שימוש בחלקיקים בקנה מידה ננובי בייצור של חומרים קרמיים נוכל לקבל עלייה בו-זמנית וגדולה בחוזק ובגמישות. קרמיקה ננו-פאזית משמשת גם לקטליזה בגלל יחסי השטח והשטח הגבוהים שלה. חלקיקי קרמיקה ננו-פאזיים כגון SiC משמשים גם כחיזוק במתכות כגון מטריצת אלומיניום.

 

 

 

אם אתה יכול לחשוב על יישום לייצור ננו שימושי עבור העסק שלך, הודע לנו וקבל את הקלט שלנו. אנחנו יכולים לעצב, אבטיפוס, לייצר, לבדוק ולספק לך אותם. אנו שמים ערך רב בהגנה על קניין רוחני ויכולים לעשות סידורים מיוחדים עבורך כדי להבטיח שהעיצובים והמוצרים שלך לא יועתקו. מעצבי הננוטכנולוגיה ומהנדסי הננו-ייצור שלנו הם מהטובים בעולם והם אותם אנשים שפיתחו כמה מהמכשירים המתקדמים והקטנים בעולם.