Нано хэмжээний үйлдвэрлэл / Nanomanufacturing

Манай нанометрийн хэмжээс бүхий эд анги, бүтээгдэхүүнийг NANOSCLE ҮЙЛДВЭРЛЭЛ / НАНОМАФАКТУРИНГ ашиглан үйлдвэрлэдэг. Энэ бүс нь эхэн үедээ байгаа ч ирээдүйд маш их амлалт өгч байна. Молекулын аргаар боловсруулсан төхөөрөмж, эм, пигмент гэх мэт. хөгжүүлж байгаа бөгөөд бид өрсөлдөөнөөс түрүүлэхийн тулд түншүүдтэйгээ хамтран ажиллаж байна. Бид одоо санал болгож буй худалдаанд гарсан зарим бүтээгдэхүүнүүд юм.

 

 

 

Нүүрстөрөгчийн нано гуурс

 

НАНОБӨӨС

 

НАНофазын керамик

 

НҮҮрстөрөгчийн хар арматур резин болон полимерт зориулсан

 

NANOCOMPOSITES in теннисний бөмбөг, бейсболын цохиур, мотоцикл, дугуй

 

СОРОНЗОН НАНОБӨӨМЧӨӨ өгөгдөл хадгалах

 

NANOPARTICLE каталитик хувиргагч

 

 

 

Наноматериалууд нь металл, керамик, полимер эсвэл нийлмэл гэх дөрвөн төрлийн аль нэг нь байж болно. Ерөнхийдөө NANOSTRUCTURES 100 нанометрээс бага байна.

 

 

 

Наномаүйлдвэрлэлийн хувьд бид хоёр аргын аль нэгийг ашигладаг. Жишээлбэл, дээрээс доошоо чиглүүлэх аргад бид цахиур хавтан авч, жижиг микропроцессор, мэдрэгч, датчик бүтээхийн тулд литограф, нойтон болон хуурай сийлбэрийн аргыг ашигладаг. Нөгөөтэйгүүр, бид доороос дээш нанома үйлдвэрлэх арга барилдаа атом, молекулуудыг ашиглан жижиг төхөөрөмжүүдийг бүтээдэг. Бөөмийн хэмжээ атомын хэмжээс рүү ойртох тусам материйн үзүүлж буй физик, химийн шинж чанаруудын зарим нь эрс өөрчлөгдөж болно. Макроскопийн төлөв байдалд байгаа тунгалаг материалууд нано хэмжээстээрээ тунгалаг болж болно. Макростат дахь химийн хувьд тогтвортой материал нь нано хэмжээстээрээ шатамхай болж, цахилгаан тусгаарлагч материал нь дамжуулагч болж болно. Одоогоор бидний санал болгож буй арилжааны бүтээгдэхүүнүүдийн дунд дараахь зүйлс багтаж байна.

 

 

 

Нүүрстөрөгчийн нано гуурсан хоолой (CNT) ТӨХӨӨРӨМЖҮҮД / НАНОТУБУУД: Бид нүүрстөрөгчийн нано гуурсыг нано хэмжээний төхөөрөмж бүтээх боломжтой бал чулууны хоолой хэлбэрээр төсөөлж чадна. CVD, бал чулууг лазераар устгах, нүүрстөрөгчийн нуман ялгадас зэргийг нүүрстөрөгчийн нано гуурсан төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашиглаж болно. Нано гуурсыг нэг ханатай нано хоолой (SWNTs) ба олон ханатай нано хоолой (MWNTs) гэж ангилдаг бөгөөд бусад элементүүдтэй холих боломжтой. Нүүрстөрөгчийн нано хоолой (CNTs) нь урт ба диаметрийн харьцаа нь 10,000,000-аас дээш, 40,000,000 ба түүнээс дээш өндөртэй нано бүтэцтэй нүүрстөрөгчийн аллотропууд юм. Эдгээр цилиндр хэлбэртэй нүүрстөрөгчийн молекулууд нь нанотехнологи, электроник, оптик, архитектур болон материалын шинжлэх ухааны бусад салбарт хэрэглэхэд ашигтай шинж чанартай байдаг. Тэд ер бусын хүч чадал, өвөрмөц цахилгаан шинж чанарыг харуулдаг бөгөөд дулааныг үр ашигтай дамжуулагч юм. Нано хоолой ба бөмбөрцөг хэлбэртэй баки бөмбөг нь фуллерений бүтцийн гэр бүлийн гишүүд юм. Цилиндр хэлбэрийн нано хоолой нь ихэвчлэн нэг үзүүртэй, хагас бөмбөрцөг хэлбэртэй таглаатай байдаг. Нано хуруу шилний диаметр нь хэдэн нанометрийн дарааллаар, хамгийн багадаа хэдэн миллиметр урттай байдаг тул нано хуруу шилний нэр нь түүний хэмжээнээс гаралтай. Нано хуруу шилний холболтын шинж чанарыг тойрог замын эрлийзжүүлэлтээр тайлбарладаг. Нано хуруу шилний химийн холбоо нь бал чулуутай төстэй sp2 холбооноос бүрддэг. Энэхүү холболтын бүтэц нь алмазан дахь sp3 холбооноос илүү бат бөх бөгөөд молекулуудыг өвөрмөц хүч чадлаар нь хангадаг. Нано гуурсууд нь Ван дер Ваалсын хүчнийхэнтэй хамт баригдсан олсоор хоорондоо зохицдог. Өндөр даралтын дор нано хоолой нь хоорондоо нэгдэж, sp3 бондоор зарим sp2 бондыг арилжаалж, өндөр даралтын нано гуурсаар холбох замаар хүчтэй, хязгааргүй урттай утас үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. Нүүрстөрөгчийн нано хоолойн хүч чадал, уян хатан чанар нь тэдгээрийг бусад нано хэмжээний бүтцийг хянахад ашиглах боломжтой болгодог. 50-аас 200 ГПа хооронд суналтын бат бэхтэй нэг ханатай нано хоолой үйлдвэрлэсэн бөгөөд эдгээр утгууд нь нүүрстөрөгчийн утаснуудынхаас бараг хэд дахин их байна. Уян хатан модулийн утгууд нь 1 тетрапаскал (1000 ГПа) байна, хугарлын омог 5% -аас 20% хооронд байна. Нүүрстөрөгчийн нано гуурсуудын гайхалтай механик шинж чанарууд нь биднийг хатуу хувцас, спортын хэрэгсэл, байлдааны хүрэм зэрэгт ашиглахад хүргэдэг. Нүүрстөрөгчийн нано гуурс нь алмаазтай дүйцэхүйц хүч чадалтай бөгөөд тэдгээр нь хатгадаггүй, сум нэвтэрдэггүй хувцас бүтээхийн тулд хувцас болгон сүлждэг. Полимер матрицад оруулахаас өмнө CNT молекулуудыг хооронд нь холбосноор бид маш өндөр бат бэх нийлмэл материал үүсгэж чадна. Энэхүү CNT нийлмэл материал нь суналтын бат бэх нь 20 сая psi (138 GPa) байж болох бөгөөд энэ нь бага жинтэй, өндөр бат бэх шаардагддаг инженерийн дизайнд хувьсгал хийсэн юм. Нүүрстөрөгчийн нано хоолойнууд нь гүйдэл дамжуулах ер бусын механизмуудыг илрүүлдэг. Графены хавтгай дахь зургаан өнцөгт хэсгүүдийн (өөрөөр хэлбэл хоолойн хана) хоолойн тэнхлэгийн чиглэлээс хамааран нүүрстөрөгчийн нано хоолой нь металл эсвэл хагас дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Нүүрстөрөгчийн нано хоолой нь дамжуулагчийн хувьд маш өндөр цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадвартай. Зарим нано хоолой нь мөнгө, зэсээс 1000 дахин их гүйдэл дамжуулах чадвартай. Полимерт орсон нүүрстөрөгчийн нано хоолой нь статик цахилгаан ялгарах чадварыг сайжруулдаг. Энэ нь автомашины болон онгоцны түлшний шугам, устөрөгчөөр ажилладаг тээврийн хэрэгсэлд зориулсан устөрөгчийн агуулах сав үйлдвэрлэхэд хэрэглэгддэг. Нүүрстөрөгчийн нано хоолойнууд нь хүчтэй электрон-фонон резонансыг харуулсан бөгөөд энэ нь тодорхой тогтмол гүйдлийн хазайлт ба допингийн нөхцөлд тэдгээрийн гүйдэл ба электроны дундаж хурд, түүнчлэн хоолой дээрх электроны концентраци нь терагерцийн давтамжтайгаар хэлбэлздэг болохыг харуулж байна. Эдгээр резонансуудыг терагерцийн эх үүсвэр эсвэл мэдрэгч хийхэд ашиглаж болно. Транзистор болон нано хоолойн нэгдсэн санах ойн хэлхээг үзүүлэв. Нүүрстөрөгчийн нано гуурсыг бие махбодид мансууруулах бодис тээвэрлэх сав болгон ашигладаг. Нано хоолой нь тархалтыг нутагшуулах замаар эмийн тунг бууруулах боломжийг олгодог. Энэ нь бас бага хэмжээний эм хэрэглэж байгаа тул эдийн засгийн хувьд ашигтай юм.. Мансууруулах бодисыг нано хуруу шилний хажуу талд хавсаргаж эсвэл араас нь чирж эсвэл нано хуруу шилний дотор байрлуулж болно. Бөөнөөр нано хоолой нь зохион байгуулалтгүй нано хуруу шилний хэсгүүдийн масс юм. Бөөнөөр нано хуруу шилний материалууд нь бие даасан хоолойнуудтай адил суналтын бат бөх байдалд хүрч чадахгүй ч ийм нийлмэл материалууд нь олон хэрэглээнд хангалттай бат бэхийг гаргаж чаддаг. Их хэмжээний нүүрстөрөгчийн нано хоолойнуудыг задгай бүтээгдэхүүний механик, дулаан, цахилгаан шинж чанарыг сайжруулахын тулд полимерт нийлмэл утас болгон ашиглаж байна. Нүүрстөрөгчийн нано хоолойн ил тод, дамжуулагч хальсыг индий цагаан тугалганы ислийг (ITO) орлуулахаар төлөвлөж байна. Нүүрстөрөгчийн нано гуурсан хальс нь ITO киноноос механик хувьд илүү бат бөх байдаг тул өндөр найдвартай мэдрэгчтэй дэлгэц, уян хатан дэлгэц хийхэд тохиромжтой. Нүүрстөрөгчийн нано гуурсан хальсан дээр хэвлэх боломжтой усан суурьтай бэхийг ITO-г орлуулахыг хүсч байна. Нано гуурсан кино нь компьютер, гар утас, АТМ гэх мэт дэлгэцэнд ашиглах амлалтыг харуулж байна. Нано гуурсыг хэт конденсаторуудыг сайжруулахад ашигласан. Уламжлалт хэт конденсаторуудад ашигладаг идэвхжүүлсэн нүүрс нь хэмжээсийн хуваарилалт бүхий олон жижиг хөндийтэй бөгөөд тэдгээр нь цахилгаан цэнэгийг хадгалах том гадаргууг бүрдүүлдэг. Гэсэн хэдий ч цэнэгийг энгийн цэнэгүүд, өөрөөр хэлбэл электронууд болгон хуваадаг бөгөөд тэдгээр нь тус бүрдээ хамгийн бага зай шаарддаг тул электродын гадаргуугийн ихээхэн хэсгийг хадгалах боломжгүй, учир нь хөндий зай нь хэтэрхий бага байдаг. Нано хоолойгоор хийсэн электродуудын тусламжтайгаар зайг хэмжээндээ тохируулан хийхээр төлөвлөж байгаа бөгөөд цөөхөн хэд нь хэт том эсвэл хэт жижиг, улмаар хүчин чадлыг нэмэгдүүлэх болно. Нарны зайг бүтээхдээ нүүрстөрөгчийн нано гуурсан хоолойн цогцолборыг ашиглан могой шиг бүтэц үүсгэдэг. Бакиболл электронуудыг барьж авдаг ч электроныг урсгаж чаддаггүй. Нарны туяа полимерүүдийг өдөөхөд баки бөмбөлөг электронуудыг шүүрэн авдаг. Нано хоолой нь зэс утас шиг ажилладаг тул электронууд эсвэл гүйдэл дамжуулах чадвартай болно.

 

 

 

НАНОБӨӨС: Нано бөөмсийг задгай материал болон атомын болон молекулын бүтцийг холбогч гүүр гэж үзэж болно. Бөөн материал нь хэмжээнээс үл хамааран ерөнхийдөө тогтмол физик шинж чанартай байдаг боловч нано хэмжээст нь ихэвчлэн тийм биш байдаг. Хагас дамжуулагч хэсгүүдийн квант хязгаарлагдмал байдал, зарим металлын хэсгүүдэд гадаргуугийн плазмоны резонанс, соронзон материалд суперпарамагнетизм зэрэг хэмжээнээс хамааралтай шинж чанарууд ажиглагдаж байна. Материалын шинж чанар нь хэмжээ нь нано хэмжээс болж багасч, гадаргуу дээрх атомын хувь чухал болох тусам өөрчлөгддөг. Микрометрээс их хэмжээний материалын хувьд гадаргуу дээрх атомын хувь нь материал дахь нийт атомын тоотой харьцуулахад маш бага байна. Нано бөөмсийн ялгаатай, гайхалтай шинж чанарууд нь нэг талаараа материалын гадаргуугийн шинж чанаруудаас ихээхэн хамаардаг. Жишээлбэл, задгай зэсийн гулзайлга нь ойролцоогоор 50 нм масштабтай зэсийн атомууд / бөөгнөрөлүүдийн хөдөлгөөнөөр явагддаг. 50 нм-ээс бага хэмжээтэй зэсийн нано хэсгүүд нь задгай зэстэй ижил уян хатан чанар, уян хатан чанарыг харуулдаггүй супер хатуу материал гэж тооцогддог. Үл хөдлөх хөрөнгийн өөрчлөлтийг үргэлж хүсдэггүй. 10 нм-ээс бага хэмжээтэй төмөр цахилгаан материал нь тасалгааны температурын дулааны энергийг ашиглан соронзлолтын чиглэлээ сольж, санах ойг хадгалахад ашиггүй болгодог. Нано бөөмсийг түдгэлзүүлэх боломжтой, учир нь уусгагчтай бөөмийн гадаргуугийн харилцан үйлчлэл нь нягтын ялгааг даван туулахад хангалттай хүчтэй байдаг бөгөөд энэ нь том хэсгүүдийн хувьд материал нь шингэнд живэх эсвэл хөвөхөд хүргэдэг. Нано бөөмс нь электронуудаа хязгаарлаж, квант эффект үүсгэх хангалттай жижиг учраас санаанд оромгүй харагдах шинж чанартай байдаг. Жишээлбэл, алтны нано хэсгүүд нь уусмалд гүн улаанаас хар өнгөтэй байдаг. Их хэмжээний гадаргуугийн талбайн эзлэхүүний харьцаа нь нано бөөмсийн хайлах температурыг бууруулдаг. Нано бөөмсийн гадаргуугийн талбайн эзлэхүүний харьцаа маш өндөр байгаа нь тархалтын хөдөлгөгч хүч юм. Их хэмжээний тоосонцорыг бодвол бага температурт синтеринг хийх боломжтой. Энэ нь эцсийн бүтээгдэхүүний нягтралд нөлөөлөх ёсгүй, гэхдээ урсгалын хүндрэл, нано бөөмс бөөгнөрөх хандлага нь асуудал үүсгэж болно. Титаны давхар ислийн нано хэсгүүд байгаа нь өөрөө өөрийгөө цэвэрлэх нөлөө үзүүлдэг бөгөөд хэмжээ нь нано-улаан өнгөтэй тул тоосонцор нь харагдахгүй. Цайрын оксидын нано хэсгүүд нь хэт ягаан туяанаас хамгаалах үйлчилгээтэй бөгөөд нарнаас хамгаалах тосонд нэмдэг. Шаварлаг нано хэсгүүд эсвэл нүүрстөрөгчийн хар нь полимер матрицад нэгдэх үед арматурыг нэмэгдүүлж, шилэн шилжилтийн өндөр температуртай илүү бат бөх хуванцарыг санал болгодог. Эдгээр нано хэсгүүд нь хатуу бөгөөд полимерт шинж чанараа өгдөг. Нэхмэлийн утаснуудад наалдсан нано хэсгүүд нь ухаалаг, ажиллагаатай хувцас бүтээх боломжтой.

 

 

 

НАНОФАЗЫН КЕРАМИК: Керамик материалын үйлдвэрлэлд нано хэмжээний тоосонцорыг ашигласнаар бид хүч чадал, уян хатан чанарыг нэгэн зэрэг нэмэгдүүлэх боломжтой. Нанофазын керамикууд нь гадаргуугийн талбайн харьцаа өндөр байдаг тул катализ хийхэд ашигладаг. SiC зэрэг нанофазын керамик хэсгүүдийг хөнгөн цагаан матриц гэх мэт металлуудад арматур болгон ашигладаг.

 

 

 

Хэрэв та өөрийн бизнест хэрэгтэй наномаүйлдвэрлэлийн хэрэглээний талаар бодож байвал бидэнд мэдэгдээрэй, бидний саналыг хүлээн авна уу. Бид эдгээрийг загварчлах, загвар гаргах, үйлдвэрлэх, турших, танд хүргэх боломжтой. Бид оюуны өмчийн хамгаалалтад ихээхэн ач холбогдол өгдөг бөгөөд таны загвар, бүтээгдэхүүнийг хуулбарлахгүй байхын тулд танд тусгай зохицуулалт хийх боломжтой. Манай нанотехнологийн дизайнерууд болон наномаүйлдвэрлэлийн инженерүүд дэлхийн хамгийн шилдэг нь бөгөөд тэд дэлхийн хамгийн дэвшилтэт, хамгийн жижиг төхөөрөмжүүдийг бүтээсэн хүмүүс юм.