Наноөлшемді өндіріс / Nanomanufacturing

Біздің нанометрлік ұзындық шкаласының бөлшектері мен өнімдері NANOSCALE MANUFACTURING / NANOMANUFACTURING көмегімен шығарылады. Бұл аймақ әлі қалыптасу кезеңінде, бірақ болашаққа үлкен уәде береді. Молекулярлық түрде жасалған құрылғылар, дәрі-дәрмектер, пигменттер… т.б. әзірленуде және біз бәсекелестерден озып кету үшін серіктестерімізбен жұмыс жасаймыз. Төменде біз қазір ұсынатын коммерциялық қол жетімді өнімдердің кейбірі берілген:

 

 

 

КӨМІРТОД НАНОТҮПТЕРІ

 

НАНОБӨЛШЕКТЕР

 

НАНАФАЗАЛЫҚ КЕРАМИКА

 

КӨМІРТІК ҚАРА АРМАЛТЫРУ резеңке және полимерлер үшін

 

NANOCOMPOSITES in теннис доптары, бейсбол жарғанақтары, мотоциклдер мен велосипедтер

 

МАГНИТТЫҚ NANOPARTICLES деректерді сақтауға арналған

 

NANOPARTICLE каталитикалық түрлендіргіштер

 

 

 

Наноматериалдар төрт түрдің кез келгені болуы мүмкін, атап айтқанда металдар, керамика, полимерлер немесе композиттер. Жалпы, NANOSTRUCTURES 100 нанометрден аз.

 

 

 

Наномаөндірісте біз екі тәсілдің бірін қолданамыз. Мысал ретінде, жоғарыдан төмен көзқараста біз кремний пластинасын аламыз, кішкентай микропроцессорларды, сенсорларды, зондтарды құру үшін литография, дымқыл және құрғақ ою әдістерін қолданамыз. Екінші жағынан, төменнен жоғары наномаөндіру тәсілінде біз кішкентай құрылғыларды құру үшін атомдар мен молекулаларды пайдаланамыз. Бөлшектердің өлшемі атомдық өлшемдерге жақындаған кезде зат көрсететін физикалық және химиялық сипаттамалардың кейбірі төтенше өзгерістерге ұшырауы мүмкін. Макроскопиялық күйіндегі мөлдір емес материалдар нанокөлемінде мөлдір болуы мүмкін. Макрокүйде химиялық тұрақты материалдар наноөлшемінде жанғыш және электр оқшаулағыш материалдар өткізгішке айналуы мүмкін. Қазіргі уақытта біз ұсына алатын коммерциялық өнімдер қатарына мыналар жатады:

 

 

 

КӨміртекті нанотүтікшелер (CNT) ҚҰРЫЛҒЫЛАРЫ / НАНОТУБЕКТЕР: Біз көміртекті нанотүтіктерді наноөлшемді құрылғылар жасауға болатын графиттің құбырлы пішіндері ретінде елестете аламыз. CVD, графиттің лазерлік абляциясы, көміртекті-доғалық разряд көміртекті нанотүтік құрылғыларын өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін. Нанотүтіктер бір қабырғалы нанотүтіктер (SWNTs) және көп қабырғалы нанотүтіктер (MWNTs) болып бөлінеді және басқа элементтермен легирленген болуы мүмкін. Көміртекті нанотүтіктер (КНТ) – ұзындығының диаметріне қатынасы 10 000 000-нан жоғары және 40 000 000-ға дейін және одан да жоғары болуы мүмкін наноқұрылымы бар көміртектің аллотроптары. Бұл цилиндрлік көміртегі молекулалары нанотехнологиялар, электроника, оптика, сәулет және материалтанудың басқа салаларындағы қолданбаларда әлеуетті пайдалы ететін қасиеттерге ие. Олар керемет беріктік пен бірегей электрлік қасиеттерді көрсетеді және жылуды тиімді өткізеді. Нанотүтіктер мен сфералық шар тәрізді шарлар фуллерендік құрылымдық отбасының мүшелері болып табылады. Цилиндрлік нанотүтікшенің әдетте кем дегенде бір ұшы бакибол құрылымының жарты шарымен жабылады. Нанотүтік атауы оның өлшемінен алынған, өйткені нанотүтікшенің диаметрі бірнеше нанометр, ұзындығы кемінде бірнеше миллиметр. Нанотүтіктердің байланысу сипаты орбитальды будандастыру арқылы сипатталады. Нанотүтіктердің химиялық байланысы толығымен графитке ұқсас sp2 байланыстарынан тұрады. Бұл байланыс құрылымы алмаздардағы sp3 байланыстарынан күшті және молекулаларды ерекше күшпен қамтамасыз етеді. Нанотүтіктер табиғи түрде Ван дер Ваальс күштері ұстап тұрған арқандарға сәйкес келеді. Жоғары қысымда нанотүтіктер біріктіріліп, sp3 байланыстары үшін кейбір sp2 байланыстарымен саудаланады, бұл жоғары қысымды нанотүтіктерді байланыстыру арқылы күшті, шексіз ұзындықтағы сымдарды шығаруға мүмкіндік береді. Көміртекті нанотүтіктердің беріктігі мен икемділігі оларды басқа наноөлшемді құрылымдарды басқаруда әлеуетті пайдалануға мүмкіндік береді. Созылу беріктігі 50 және 200 ГПа арасындағы бір қабырғалы нанотүтікшелер шығарылды және бұл мәндер көміртекті талшықтарға қарағанда шамамен үлкенірек. Серпімділік модулінің мәндері шамамен 5%-дан 20%-ға дейінгі сыну штаммдарымен 1 тетрапаскал (1000 ГПа) деңгейінде. Көміртекті нанотүтіктердің тамаша механикалық қасиеттері бізді қатты киімдер мен спорттық киімде, жауынгерлік күртелерде қолдануға мәжбүр етеді. Көміртекті нанотүтіктер гауһармен салыстырылатын күшке ие және олар пышаққа төзімді және оқ өткізбейтін киім жасау үшін киімге тоқылады. Полимер матрицасына қосылмас бұрын CNT молекулаларын өзара байланыстыру арқылы біз өте жоғары берік композиттік материал құра аламыз. Бұл CNT композиті 20 миллион psi (138 GPa) деңгейінде созылу беріктігіне ие болуы мүмкін, бұл төмен салмақ пен жоғары беріктік қажет болатын инженерлік дизайнды өзгертеді. Көміртекті нанотүтіктер сондай-ақ әдеттен тыс ток өткізгіш механизмдерді көрсетеді. Графен жазықтығындағы алтыбұрышты бірліктердің (яғни түтік қабырғалары) түтік осімен бағдарлануына байланысты көміртекті нанотүтіктер металдар немесе жартылай өткізгіштер ретінде әрекет етуі мүмкін. Өткізгіштер ретінде көміртекті нанотүтіктер өте жоғары электр тогын өткізу қабілетіне ие. Кейбір нанотүтіктер тоқтың тығыздығын күмістен немесе мыстан 1000 есе артық өткізе алады. Полимерлерге енгізілген көміртекті нанотүтіктер олардың статикалық электр қуатын разрядтау қабілетін жақсартады. Бұл автомобильдер мен ұшақтардың жанармай желілерінде және сутегімен жұмыс істейтін көліктерге арналған сутегі сақтау цистерналарын өндіруде қолданылады. Көміртекті нанотүтіктер күшті электронды-фонондық резонанстарды көрсетті, бұл белгілі бір тұрақты ток (тұрақты ток) ығысуы және қоспалау жағдайында олардың тогы мен электрондардың орташа жылдамдығы, сондай-ақ түтіктегі электрон концентрациясы терагерц жиіліктерінде тербелетінін көрсетеді. Бұл резонанстарды терагерц көздерін немесе сенсорларды жасау үшін пайдалануға болады. Транзисторлар мен нанотүтіктердің интегралды жады схемалары көрсетілді. Көміртекті нанотүтіктер есірткіні денеге тасымалдауға арналған ыдыс ретінде пайдаланылады. Нанотүтік препараттың таралуын локализациялау арқылы оның дозасын төмендетуге мүмкіндік береді. Бұл сондай-ақ қолданылатын дәрілердің аз мөлшеріне байланысты экономикалық тұрғыдан тиімді.. Дәрі-дәрмекті нанотүтікшенің бүйіріне бекітуге немесе оның артына тартуға немесе препаратты нанотүтікке шын мәнінде орналастыруға болады. Жаппай нанотүтіктер – бұл нанотүтіктердің біршама ұйымдастырылмаған фрагменттерінің массасы. Нанотүтіктердің көлемді материалдары жеке түтіктердегідей созылу беріктігіне жете алмауы мүмкін, бірақ мұндай композиттер көптеген қолданбалар үшін жеткілікті беріктікке ие болуы мүмкін. Сусымалы көміртекті нанотүтіктер сусымалы өнімнің механикалық, жылулық және электрлік қасиеттерін жақсарту үшін полимерлерде композиттік талшықтар ретінде пайдаланылады. Индий қалайы оксидін (ITO) ауыстыру үшін көміртекті нанотүтіктердің мөлдір, өткізгіш қабықшалары қарастырылуда. Көміртекті нанотүтік пленкалары ITO пленкаларына қарағанда механикалық тұрғыдан берік, бұл оларды сенімділігі жоғары сенсорлық экрандар мен икемді дисплейлер үшін өте қолайлы етеді. Көміртекті нанотүтік пленкаларының басып шығарылатын су негізіндегі сиялары ITO-ны алмастырғысы келеді. Нанотүтіктер фильмдері компьютерлерге, ұялы телефондарға, банкоматтарға және т.б. дисплейлерде пайдалануға уәде береді. Нанотүтіктер ультраконденсаторларды жақсарту үшін пайдаланылды. Кәдімгі ультраконденсаторларда қолданылатын белсендірілген көмірде электр зарядтарын сақтау үшін үлкен бетті құрайтын өлшемдердің таралуы бар көптеген шағын қуыс кеңістіктер бар. Бірақ заряд қарапайым зарядтарға, яғни электрондарға квантталғандықтан және олардың әрқайсысына минималды кеңістік қажет болғандықтан, электрод бетінің үлкен бөлігі сақтау үшін қол жетімді емес, өйткені қуыс кеңістіктер тым кішкентай. Нанотүтіктерден жасалған электродтардың көмегімен кеңістіктерді өлшемге бейімдеу жоспарланған, тек кейбіреулері тым үлкен немесе тым кішкентай, демек, сыйымдылықты арттыру керек. Жасалған күн батареясы жылан тәрізді құрылымдарды қалыптастыру үшін көміртекті нанотүтікшелерден жасалған көміртекті нанотүтікшелер кешенін пайдаланады. Бакиболлар электрондарды ұстайды, бірақ олар электрондарды ағынды ете алмайды. Күн сәулесі полимерлерді қоздырғанда, баки шарлары электрондарды ұстайды. Нанотүтіктер мыс сымдар сияқты әрекет етеді, содан кейін электрондарды немесе ток ағынын жасай алады.

 

 

 

НАНОБӨЛШЕКТЕР: Нанобөлшектерді сусымалы материалдар мен атомдық немесе молекулалық құрылымдар арасындағы көпір деп санауға болады. Көлемді материал әдетте оның өлшеміне қарамастан тұрақты физикалық қасиеттерге ие, бірақ наноөлшемде бұл жиі болмайды. Жартылай өткізгіш бөлшектердегі кванттық шектеу, кейбір металл бөлшектеріндегі беттік плазмонды резонанс және магниттік материалдардағы суперпарамагнетизм сияқты өлшемге тәуелді қасиеттер байқалады. Материалдардың қасиеттері олардың өлшемі наноөлшемге дейін азайған сайын және бетіндегі атомдардың пайызы маңызды болған сайын өзгереді. Микрометрден үлкен көлемді материалдар үшін бетіндегі атомдардың пайызы материалдағы атомдардың жалпы санымен салыстырғанда өте аз. Нанобөлшектердің әртүрлі және көрнекті қасиеттері ішінара көлемдік қасиеттердің орнына қасиеттерге үстемдік ететін материалдың бетінің аспектілеріне байланысты. Мысалы, сусымалы мыстың иілісі шамамен 50 нм масштабта мыс атомдарының/кластерлерінің қозғалысымен жүреді. 50 нм-ден кіші мыс нанобөлшектері сусымалы мыс сияқты икемділік пен икемділік көрсетпейтін өте қатты материалдар болып саналады. Қасиеттердің өзгеруі әрқашан қажет емес. 10 нм-ден кіші ферроэлектрлік материалдар бөлме температурасындағы жылу энергиясын пайдаланып магниттелу бағытын ауыстыра алады, бұл оларды жадты сақтау үшін жарамсыз етеді. Нанобөлшектердің суспензиялары мүмкін, себебі бөлшектер бетінің еріткішпен әрекеттесуі тығыздықтағы айырмашылықтарды жеңу үшін жеткілікті күшті, бұл үлкенірек бөлшектер үшін әдетте материалдың сұйықтықта шөгуіне немесе қалқып кетуіне әкеледі. Нанобөлшектердің күтпеген көрінетін қасиеттері бар, өйткені олар өздерінің электрондарын шектейтін және кванттық әсерлер беретіндей кішкентай. Мысалы, алтынның нанобөлшектері ерітіндіде қою қызылдан қараға дейін болып көрінеді. Үлкен бет ауданы мен көлем қатынасы нанобөлшектердің балқу температурасын төмендетеді. Нанобөлшектердің бетінің өте жоғары ауданына қатынасы диффузияның қозғаушы күші болып табылады. Агломерация үлкен бөлшектерге қарағанда төмен температурада, аз уақытта жүзеге асуы мүмкін. Бұл түпкілікті өнімнің тығыздығына әсер етпеуі керек, дегенмен ағынның қиындықтары және нанобөлшектердің агломератқа бейімділігі мәселелер тудыруы мүмкін. Титан диоксиді нанобөлшектерінің болуы өзін-өзі тазарту әсерін береді, ал өлшемдері наносарғыш болғандықтан, бөлшектер көрінбейді. Мырыш оксидінің нанобөлшектері ультракүлгін сәулелерін блоктайтын қасиеттерге ие және күннен қорғайтын лосьондарға қосылады. Саз нанобөлшектері немесе көміртегі қара полимерлі матрицаларға қосылған кезде арматураны арттырады, бұл бізге шыныға өту температурасы жоғарырақ берік пластмассаларды ұсынады. Бұл нанобөлшектер қатты және олардың қасиеттерін полимерге береді. Тоқыма талшықтарына бекітілген нанобөлшектер ақылды және функционалды киім жасай алады.

 

 

 

НАНОФАЗАЛЫҚ КЕРАМИКА: керамикалық материалдарды өндіруде наноөлшемді бөлшектерді пайдалану арқылы біз бір мезгілде беріктік пен иілгіштікте айтарлықтай өсуге болады. Нанофазалық керамика сонымен қатар беттік-аумақтық қатынасының жоғары болуына байланысты катализ үшін қолданылады. SiC сияқты нанофазалық керамикалық бөлшектер алюминий матрицасы сияқты металдарда арматура ретінде де қолданылады.

 

 

 

Егер сіздің бизнесіңіз үшін пайдалы наномаөндіру қолданбасы туралы ойлай алсаңыз, бізге хабарлаңыз және біздің енгізуімізді алыңыз. Біз оларды жобалай аламыз, прототипін жасай аламыз, жасай аламыз, сынай аламыз және сізге жеткізе аламыз. Біз зияткерлік меншікті қорғауға үлкен мән береміз және дизайндарыңыз бен өнімдеріңіз көшірілмеуі үшін сізге арнайы шаралар жасай аламыз. Біздің нанотехнологиялық дизайнерлер мен наномаөндіру инженерлері әлемдегі ең үздіктердің бірі және олар әлемдегі ең озық және ең кішкентай құрылғылардың кейбірін жасаған адамдар.