Nanoméretű gyártás / Nanogyártás

Nanométeres méretarányú alkatrészeink és termékeink NANOSKÁLÚ GYÁRTÁS / NANOGYÁRTÁS felhasználásával készülnek. Ez a terület még gyerekcipőben jár, de nagy ígéreteket rejt a jövőre nézve. Molekulárisan megtervezett eszközök, gyógyszerek, pigmentek stb. fejlesztés alatt áll, és partnereinkkel azon dolgozunk, hogy a versenytársak előtt maradjunk. Íme néhány a jelenleg kínált kereskedelmi forgalomban kapható termékek közül:

 

 

 

SZÉN NANOTÚVOK

 

NANORÉSZÉKEK

 

NANOFÁZIS KERÁMIA

 

CARBON BLACK REINFORCEMENT gumihoz és polimerekhez

 

NANOCOMPOSITES teniszlabdákban, baseball ütőkben, motorkerékpárokban és kerékpárokban

 

MÁGNESES NANOPARTICLES adattároláshoz

 

NANOPARTICLE katalizátorok

 

 

 

A nanoanyagok a négy típus bármelyike lehetnek, nevezetesen fémek, kerámiák, polimerek vagy kompozitok. Általában a NANOSTRUCTURES  kisebb, mint 100 nanométer.

 

 

 

A nanogyártásban két megközelítés egyikét alkalmazzuk. Példaként, felülről lefelé irányuló megközelítésünkben szilícium ostyát veszünk, litográfiás, nedves és száraz maratási módszereket alkalmazunk apró mikroprocesszorok, érzékelők, szondák megalkotásához. Másrészt az alulról felfelé építkező nanogyártási megközelítésünkben atomokat és molekulákat használunk apró eszközök felépítéséhez. Az anyag bizonyos fizikai és kémiai jellemzői szélsőséges változásokat tapasztalhatnak, amikor a részecskeméret megközelíti az atomi méretet. Az átlátszatlan anyagok makroszkopikus állapotukban átlátszóvá válhatnak nanoméretükben. A makroállapotban kémiailag stabil anyagok nanoméretükben éghetővé válhatnak, az elektromosan szigetelő anyagok pedig vezetővé válhatnak. Jelenleg a következők találhatók az általunk kínált kereskedelmi termékek között:

 

 

 

CARBON NANOTUBE (CNT) ESZKÖZÖK / NANOTUBES: A szén nanocsöveket a grafit csőszerű formáiként tudjuk megjeleníteni, amelyekből nanoméretű eszközöket lehet építeni. CVD, grafit lézeres ablációja, szén-ív kisülés használható szén nanocső eszközök előállítására. A nanocsövek az egyfalú nanocsövek (SWNT) és a többfalú nanocsövek (MWNT) kategóriába sorolhatók, és más elemekkel adalékolhatók. A szén nanocsövek (CNT-k) a szén nanoszerkezetű allotrópjai, amelyek hosszúság-átmérő aránya nagyobb, mint 10 000 000, és akár 40 000 000 vagy még magasabb is lehet. Ezek a hengeres szénmolekulák olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek potenciálisan hasznosak lehetnek a nanotechnológia, az elektronika, az optika, az építészet és az anyagtudomány egyéb területein. Rendkívüli szilárdsággal és egyedülálló elektromos tulajdonságokkal rendelkeznek, és hatékony hővezetők. A nanocsövek és a gömb alakú buckyballok a fullerén szerkezeti család tagjai. A hengeres nanocsőnek általában legalább az egyik vége a buckyball szerkezet félgömbjével van lezárva. A nanocső elnevezés a méretéből származik, mivel a nanocső átmérője néhány nanométer nagyságrendű, hossza legalább néhány milliméter. A nanocső kötésének természetét orbitális hibridizáció írja le. A nanocsövek kémiai kötése teljes egészében sp2 kötésekből áll, hasonlóan a grafithoz. Ez a kötőszerkezet erősebb, mint a gyémántokban található sp3 kötések, és egyedülálló szilárdságot biztosít a molekulák számára. A nanocsövek természetesen kötelekbe illeszkednek, amelyeket a Van der Waals erők tartanak össze. Nagy nyomás alatt a nanocsövek összeolvadhatnak, egyes sp2 kötéseket sp3 kötésekre cserélve, ami lehetőséget ad erős, korlátlan hosszúságú vezetékek előállítására nagynyomású nanocsövek összekapcsolásával. A szén nanocsövek szilárdsága és rugalmassága potenciálisan felhasználhatóvá teszi más nanoméretű szerkezetek szabályozásában. Egyfalú nanocsöveket állítottak elő 50 és 200 GPa közötti szakítószilárdsággal, és ezek az értékek megközelítőleg egy nagyságrenddel nagyobbak, mint a szénszálaké. A rugalmassági modulusértékek 1 tetrapascal (1000 GPa) nagyságrendűek, a törési feszültségek körülbelül 5% és 20% közöttiek. A szén nanocsövek kiemelkedő mechanikai tulajdonságai miatt kemény ruhákban és sportfelszerelésekben, harci kabátokban használjuk őket. A szén nanocsövek szilárdsága a gyémánthoz hasonló, és ruhákba fonják őket, hogy szúrás- és golyóálló ruházatot hozzanak létre. CNT molekulák térhálósításával a polimer mátrixba való beépítés előtt szuper nagy szilárdságú kompozit anyagot alakíthatunk ki. Ennek a CNT kompozitnak a szakítószilárdsága 20 millió psi (138 GPa) nagyságrendű lehet, ami forradalmasítja a mérnöki tervezést, ahol kis tömegre és nagy szilárdságra van szükség. A szén nanocsövek szokatlan áramvezetési mechanizmusokat is feltárnak. Attól függően, hogy a hatszögletű egységek a grafénsíkban (azaz a csőfalak) a cső tengelyéhez viszonyítva milyen orientációjúak, a szén nanocsövek fémként vagy félvezetőként is viselkedhetnek. Vezetőként a szén nanocsövek nagyon nagy elektromos áramot szállítanak. Egyes nanocsövek az ezüst vagy a réz áramsűrűségének 1000-szeresét is képesek hordozni. A polimerekbe beépített szén nanocsövek javítják a statikus elektromosság kisülési képességét. Ezt az autók és repülőgépek üzemanyag-vezetékeiben, valamint a hidrogénüzemű járművek hidrogéntároló tartályainak gyártásában alkalmazzák. A szén nanocsövekről kimutatták, hogy erős elektron-fonon rezonanciát mutatnak, ami azt jelzi, hogy bizonyos egyenáramú (DC) előfeszítések és adalékolási feltételek mellett az áramuk és az átlagos elektronsebesség, valamint a csövön lévő elektronkoncentráció terahertz frekvencián oszcillál. Ezek a rezonanciák felhasználhatók terahertzes források vagy érzékelők készítésére. Tranzisztorokat és nanocsöves integrált memóriaáramköröket mutattak be. A szén nanocsöveket edényként használják a gyógyszerek szervezetbe történő szállítására. A nanocső lehetővé teszi a gyógyszeradag csökkentését az eloszlás lokalizálásával. Ez gazdaságilag is életképes az alacsonyabb mennyiségű felhasznált gyógyszer miatt. A gyógyszert rögzíteni lehet a nanocső oldalához, vagy hátra lehet húzni, vagy a gyógyszert ténylegesen a nanocső belsejébe lehet helyezni. Az ömlesztett nanocsövek a nanocsövek meglehetősen rendezetlen töredékeinek tömege. Előfordulhat, hogy az ömlesztett nanocsövek húzószilárdsága nem éri el az egyedi csövekhez hasonló szakítószilárdságot, de az ilyen kompozitok ennek ellenére számos alkalmazáshoz elegendő folyáshatárt biztosíthatnak. Az ömlesztett szén nanocsöveket kompozit szálként használják polimerekben, hogy javítsák az ömlesztett termék mechanikai, termikus és elektromos tulajdonságait. A szén nanocsövekből álló átlátszó, vezetőképes filmekkel helyettesítik az indium-ón-oxidot (ITO). A szén nanocső fóliák mechanikailag robusztusabbak, mint az ITO fóliák, így ideálisak nagy megbízhatóságú érintőképernyőkhöz és rugalmas kijelzőkhöz. A szén nanocső filmekből készült, nyomtatható vízbázisú tintákat kívánják helyettesíteni az ITO-val. A nanocsöves filmek ígéretesek a számítógépek, mobiltelefonok, ATM-ek stb. kijelzőiben való felhasználásra. Nanocsöveket használtak az ultrakondenzátorok javítására. A hagyományos ultrakondenzátorokban használt aktív szénben sok kis üreges tér található, méreteloszlással, amelyek együttesen nagy felületet képeznek az elektromos töltések tárolására. Mivel azonban a töltés elemi töltésekké, azaz elektronokká kvantálódik, és ezek mindegyike minimális helyet igényel, az elektróda felületének nagy része nem áll rendelkezésre tárolásra, mert az üregek túl kicsik. A nanocsövekből készült elektródákkal a tervek szerint méretre szabják a tereket, csak néhány túl nagy vagy túl kicsi, és ebből következően a kapacitás növelhető. Egy kifejlesztett napelem szén nanocső komplexet használ, amely szén nanocsövekből és apró széngolyócskákkal (más néven fullerénekkel) kombinálva kígyószerű struktúrákat alkot. A buckyballok befogják az elektronokat, de nem tudják áramlásra késztetni az elektronokat. Amikor a napfény gerjeszti a polimereket, a buckyballs megragadja az elektronokat. A rézhuzalként viselkedő nanocsövek ezután képesek lesznek az elektronok vagy az áram áramlására.

 

 

 

NANORÉSZecskék: A nanorészecskék hídnak tekinthetők az ömlesztett anyagok és az atomi vagy molekuláris struktúrák között. Az ömlesztett anyag általában állandó fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, méretétől függetlenül, de nanoméretben ez gyakran nem így van. Méretfüggő tulajdonságok figyelhetők meg, mint például a félvezető részecskékben lévő kvantumzáródás, egyes fémrészecskék felületi plazmonrezonanciája és mágneses anyagokban a szuperparamágnesesség. Az anyagok tulajdonságai megváltoznak, ahogy méretük nanoméretűre csökken, és ahogy az atomok százalékos aránya a felszínen jelentőssé válik. A mikrométernél nagyobb ömlesztett anyagok esetében a felületen lévő atomok százalékos aránya nagyon kicsi az anyagban lévő atomok teljes számához képest. A nanorészecskék eltérő és kiemelkedő tulajdonságai részben abból adódnak, hogy az anyag felületének szempontjai dominálnak a tulajdonságokban, nem pedig a tömbtulajdonságok. Például az ömlesztett réz hajlítása a rézatomok/ -klaszterek körülbelül 50 nm-es skálán történő mozgásával történik. Az 50 nm-nél kisebb réz nanorészecskéket szuperkemény anyagoknak tekintik, amelyek nem mutatnak ugyanolyan alakíthatóságot és hajlékonyságot, mint az ömlesztett réz. A tulajdonságok megváltoztatása nem mindig kívánatos. A 10 nm-nél kisebb ferroelektromos anyagok szobahőmérsékletű hőenergiával képesek megváltoztatni mágnesezési irányukat, így használhatatlanok a memória tárolására. A nanorészecskék szuszpenziói azért lehetségesek, mert a részecskefelület és az oldószer kölcsönhatása elég erős ahhoz, hogy leküzdje a sűrűségbeli különbségeket, ami nagyobb részecskék esetén általában azt eredményezi, hogy az anyag vagy elsüllyed, vagy lebeg a folyadékban. A nanorészecskék váratlan látható tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel elég kicsik ahhoz, hogy behatárolják elektronjaikat és kvantumhatásokat hozzanak létre. Például az arany nanorészecskék mélyvöröstől feketéig jelennek meg oldatban. A nagy felület/térfogat arány csökkenti a nanorészecskék olvadási hőmérsékletét. A nanorészecskék nagyon magas felület/térfogat aránya a diffúzió hajtóereje. A szinterezés alacsonyabb hőmérsékleten, rövidebb idő alatt mehet végbe, mint nagyobb részecskék esetében. Ez nem befolyásolhatja a végtermék sűrűségét, azonban az áramlási nehézségek és a nanorészecskék agglomerálódási hajlama problémákat okozhat. A titán-dioxid nanorészecskék jelenléte öntisztító hatást kölcsönöz, és nanotartományú méretük miatt a részecskék nem láthatók. A cink-oxid nanorészecskék UV-blokkoló tulajdonságokkal rendelkeznek, és a fényvédő krémekhez adják őket. Az agyag nanorészecskék vagy a korom polimer mátrixokba beépítve növelik a megerősítést, erősebb műanyagot kínálva, magasabb üvegesedési hőmérséklettel. Ezek a nanorészecskék kemények, és tulajdonságaikat adják a polimernek. A textilszálakhoz tapadt nanorészecskék okos és funkcionális ruházatot hozhatnak létre.

 

 

 

NANOFÁZIS KERÁMIA: A nanoméretű részecskék felhasználásával a kerámia anyagok gyártásában egyszerre és jelentős mértékben növelhetjük a szilárdságot és a hajlékonyságot. A nanofázisú kerámiákat katalízisre is használják magas felület/terület arányuk miatt. A nanofázisú kerámia részecskéket, mint például a SiC, szintén használják fémek, például alumíniummátrix megerősítésére.

 

 

 

Ha olyan nanogyártási alkalmazásra gondol, amely hasznos lehet vállalkozása számára, tudassa velünk, és fogadja visszajelzésünket. Ezeket megtervezzük, prototípusainkkal, gyártjuk, teszteljük és eljuttatjuk Önnek. Nagy értéket tulajdonítunk a szellemi tulajdon védelmének, és különleges intézkedéseket tehetünk az Ön számára, hogy ne másolják le a mintáit és a termékeit. Nanotechnológiai tervezőink és nanogyártó mérnökeink a világ legjobbjai közé tartoznak, és ugyanazok az emberek, akik a világ legfejlettebb és legkisebb eszközeit fejlesztették ki.