Наномасштабдагы өндүрүш / Наномандуруш

Биздин нанометрдик узундуктагы бөлүктөрү жана буюмдары NANOSCALE MANUFACTURING / NANOMANUFACTURING аркылуу өндүрүлөт. Бул аймак али башталышында, бирок келечекке чоң убадаларды берет. Молекулярдык инженердик түзүлүштөр, дары-дармектер, пигменттер... ж.б. иштелип чыгууда жана биз атаандаштыктан алдыда болуу үчүн өнөктөштөрүбүз менен иштешип жатабыз. Төмөндө биз учурда сунуш кылган коммерциялык жеткиликтүү продуктылардын айрымдары бар:

 

 

 

КӨМҮРГӨН НАНОТУБОЛОР

 

NANOPARTICLES

 

НАНОФАЗАЛЫК КЕРАМИКА

 

КАРБЕК КАРА АРМАЛТУУ каучук жана полимерлер үчүн

 

NANOCOMPOSITES in теннис топтору, бейсбол жарганаттары, мотоциклдер жана велосипеддер

 

MAGNETIC NANOPARTICLES маалыматтарды сактоо үчүн

 

NANOPARTICLE catalytic converters

 

 

 

Наноматериалдар төрт түрдүн бири болушу мүмкүн, атап айтканда металлдар, керамика, полимерлер же композиттер. Жалпысынан, NANOSTRUCTURES 100 нанометрден аз.

 

 

 

Нанома өндүрүштө биз эки ыкманын бирин колдонобуз. Мисал катары, жогорудан ылдый мамиледе биз кремний пластинасын алып, кичинекей микропроцессорлорду, сенсорлорду, зонддорду куруу үчүн литографияны, нымдуу жана кургак оюу ыкмаларын колдонобуз. Башка жагынан алганда, биздин ылдыйдан өйдө карай наномаөндүрүштүк мамиледе биз кичинекей түзүлүштөрдү куруу үчүн атомдорду жана молекулаларды колдонобуз. Зат көрсөткөн физикалык жана химиялык мүнөздөмөлөрдүн кээ бирлери бөлүкчөлөрдүн өлчөмү атомдук өлчөмдөргө жакындаган сайын кескин өзгөрүүлөргө дуушар болушу мүмкүн. Макроскопиялык абалында тунук эмес материалдар нано масштабында тунук болуп калышы мүмкүн. Макростаттагы химиялык жактан туруктуу болгон материалдар нано масштабында күйүүчү жана электрдик изоляциялык материалдар өткөргүч болуп калышы мүмкүн. Учурда биз сунуш кыла ала турган коммерциялык өнүмдөрдүн катарына төмөнкүлөр кирет:

 

 

 

КӨМҮРГӨН НАНОТҮБҮ (CNT) ТҮЗМӨЛӨРҮ / НАНОТУБДАРЫ: Биз көмүртектүү нанотүтүктөрдү графиттин түтүкчөлөрү катары элестете алабыз, алардан наноөлчөмдүү аппараттар түзүлөт. Көмүртектүү нанотүтүк аппараттарын өндүрүү үчүн CVD, графиттин лазердик абляциясы, көмүр-жага разряды колдонулушу мүмкүн. Нанотүтүкчөлөр бир дубалдуу нанотүтүкчөлөр (SWNTs) жана көп дубалдуу нанотүтүкчөлөр (MWNTs) болуп бөлүнөт жана башка элементтер менен аралаштырылышы мүмкүн. Көмүртек нанотүтүкчөлөрү (CNTs) - узундук-диаметр катышы 10 000 000ден жогору жана 40 000 000 жана андан да жогору болушу мүмкүн болгон наноструктурасы бар көмүртектин аллотропдору. Бул цилиндрдик көмүртек молекулалары нанотехнология, электроника, оптика, архитектура жана материал таануунун башка тармактарында колдонууда потенциалдуу пайдалуу кылуучу касиеттерге ээ. Алар укмуштуудай күчкө жана уникалдуу электрдик касиеттерге ээ жана жылуулукту эффективдүү өткөрүшөт. Нанотүтүкчөлөр жана тоголок шарлар фуллерендик структуралык үй-бүлөнүн мүчөлөрү болуп саналат. Цилиндрдик нанотүтүктүн, адатта, бакибол түзүлүшүнүн жарым шары менен капталган жок дегенде бир учу бар. Нанотүтүктүн аталышы анын өлчөмүнөн келип чыккан, анткени нанотрубканын диаметри бир нече нанометрге барабар, узундугу жок дегенде бир нече миллиметр. Нанотүтүкчөлөрдүн биригүү мүнөзү орбиталык гибриддештирүү менен сүрөттөлөт. Нанотүтүктөрдүн химиялык байланышы толугу менен графиттикине окшош sp2 байланыштарынан турат. Бул байланыш түзүмү алмаздарда кездешкен sp3 байланыштарына караганда күчтүүрөөк жана молекулаларды өзгөчө күч менен камсыз кылат. Нанотүтүкчөлөр табигый түрдө Ван дер Ваальс күчтөрү тарабынан бириктирилген аркандарга биригет. Жогорку басымдын астында нанотүтүкчөлөр биригип, sp3 байланыштары үчүн кээ бир sp2 байланыштарын соодалашып, жогорку басымдагы нанотүтүктөрдү байланыштыруу аркылуу күчтүү, чексиз узундуктагы зымдарды чыгарууга мүмкүнчүлүк берет. Көмүртек нанотүтүкчөлөрүнүн күчү жана ийкемдүүлүгү аларды башка наноөлчөмдүү структураларды башкарууда колдонууга мүмкүнчүлүк берет. 50 жана 200 ГПа ортосундагы созуу күчү менен бир дубалдуу нанотүтүкчөлөр өндүрүлгөн жана бул баалуулуктар көмүртек булаларына караганда болжол менен чоңураак. Эластикалык модулдун маанилери 1 Тетрапаскал (1000 ГПа) тартибинде, сынык штаммдары 5%тен 20%ке чейин. Көмүртек нанотүтүкчөлөрүнүн көрүнүктүү механикалык касиеттери аларды катуу кийимдерде жана спорттук шаймандарда, согуштук курткаларда колдонууга мажбурлайт. Көмүртек нанотүтүкчөлөрү алмазга окшош күчкө ээ жана алар бычак жана ок өтпөс кийимдерди түзүү үчүн кийимдерге токулган. Полимердик матрицага кошулганга чейин CNT молекулаларын кайчылаш байланыштырып, биз супер күчтүү композиттик материалды түзө алабыз. Бул CNT композициясы 20 миллион psi (138 GPa) чегинде чыңалууга туруштук бере алат, бул аз салмак жана жогорку күч талап кылынган инженердик дизайнды өзгөртөт. Көмүртек нанотүтүкчөлөрү ошондой эле адаттан тыш ток өткөрүү механизмдерин ачып берет. Графендик тегиздиктеги алты бурчтуу бирдиктердин (б.а. түтүк дубалдары) түтүк огу менен багыттоосуна жараша, көмүртек нанотүтүкчөлөрү металл же жарым өткөргүч катары иштеши мүмкүн. Өткөргүч катары көмүртек нанотүтүкчөлөрү өтө жогорку электрдик ток өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө ээ. Кээ бир нанотүтүкчөлөр токтун тыгыздыгын күмүш же жезден 1000 эсе жогору көтөрө алат. Полимерлердин курамына киргизилген көмүртек нанотүтүкчөлөрү алардын статикалык электр разрядын жакшыртат. Бул унаа жана учак күйүүчү линияларында жана суутек менен иштеген унаалар үчүн суутек сактоочу резервуарларды өндүрүүдө колдонулат. Көмүртек нанотүтүкчөлөрү күчтүү электрон-фонондук резонанстарды көрсөттү, бул белгилүү бир туруктуу токтун (DC) кыйшаюусу жана допинг шарттарында алардын токунун жана орточо электрондун ылдамдыгынын, ошондой эле түтүктөгү электрондун концентрациясынын терагерц жыштыктарында термелип турганын көрсөтөт. Бул резонанстарды терагерц булактарын же сенсорлорду жасоо үчүн колдонсо болот. Транзисторлор жана нанотүтүкчөлөрдүн интегралдык эс тутум схемалары көрсөтүлдү. Көмүртек нанотүтүкчөлөрү баңгизаттарды денеге ташуу үчүн идиш катары колдонулат. Нанотүтүк анын бөлүштүрүлүшүн локалдаштыруу аркылуу дары дозасын төмөндөтүүгө мүмкүндүк берет. Бул ошондой эле экономикалык жактан пайдалуу, анткени колдонулуп жаткан дары-дармектер азыраак көлөмдө.. Дары нанотүтүкчөнүн капталына илинет же артына тартылышы мүмкүн, же дары чындыгында нанотүтүктүн ичине жайгаштырылышы мүмкүн. Жапырт нанотүтүкчөлөр нанотүтүкчөлөрдүн уюшулбаган фрагменттеринин массасы. Нанотүтүкчөлөрдүн жапырт материалдары жеке түтүктөрдүкүнө окшош чыңалууга жетпеши мүмкүн, бирок мындай композиттер көптөгөн колдонмолор үчүн жетиштүү күчтөрдү бере алат. Көмүртектүү нанотүтүкчөлөр жапырт продукциянын механикалык, жылуулук жана электрдик касиеттерин жакшыртуу үчүн полимерлерде композиттик була катары колдонулууда. Көмүртек нанотүтүкчөлөрүнүн тунук, өткөргүч пленкалар индий калайынын оксидин (ITO) алмаштыруу үчүн каралууда. Көмүртек нанотүтүкчөлөрү ITO тасмаларына караганда механикалык жактан бышык, бул аларды жогорку ишенимдүүлүктөгү сенсордук экрандар жана ийкемдүү дисплейлер үчүн идеалдуу кылат. Көмүртек нанотүтүкчөлөрүнүн басылып чыгуучу суу негизиндеги боёктору ITOну алмаштырууну каалашат. Nanotube тасмалары компьютерлер, уюлдук телефондор, банкоматтар үчүн дисплейлерде колдонууга убада берет... ж.б. Нанотүтүкчөлөр ультраконденсаторлорду жакшыртуу үчүн колдонулган. Кадимки ультраконденсаторлордо колдонулуучу активдештирилген көмүрдө электр заряддарын сактоо үчүн чоң бетти түзүүчү өлчөмдөгү бөлүштүрүлгөн көптөгөн кичинекей боштуктар бар. Бирок заряд элементардык заряддарга, б.а. электрондорго квантталгандыктан жана алардын ар бири минималдуу мейкиндикке муктаж болгондуктан, электроддун бетинин чоң бөлүгү сактоо үчүн жеткиликтүү эмес, анткени боштуктар өтө кичинекей. Нанотүтүкчөлөрдөн жасалган электроддор менен мейкиндиктерди өлчөмгө ылайыкташтыруу пландаштырылууда, алардын айрымдары гана өтө чоң же өтө кичинекей жана натыйжада кубаттуулукту жогорулатуу керек. Иштелип чыккан күн батареясы жылан сымал структураларды түзүү үчүн көмүртек нанотүтүкчөлөрүнүн кичинекей көмүртек баки топтору (ошондой эле Фуллерендер деп аталат) менен бириктирилген көмүртек нанотүтүк комплексин колдонот. Бакиболдор электрондорду кармайт, бирок алар электрондорду өткөрө албайт. Күн нуру полимерлерди козгогондо, баки шарлары электрондорду кармап калат. Нанотүтүкчөлөр өзүн жез зымдары сыяктуу алып, электрондорду же токту өткөрө алышат.

 

 

 

NANOPARTICLES: Nanoparticles жапырт материалдар менен атомдук же молекулярдык түзүлүштөрдүн ортосундагы көпүрө катары каралышы мүмкүн. Бир жапырт материал жалпысынан анын өлчөмүнө карабастан, туруктуу физикалык касиеттерге ээ, бирок нано масштабда бул көп учурда андай эмес. Жарым өткөргүч бөлүкчөлөрүндө кванттык чектөө, кээ бир металл бөлүкчөлөрүндө беттик плазмондук резонанс жана магниттик материалдарда суперпарамагнетизм сыяктуу чоңдукка көз каранды касиеттер байкалат. Материалдардын касиеттери алардын өлчөмү наношкалага чейин кичирейген сайын жана бетиндеги атомдордун пайызы маанилүү болгон сайын өзгөрөт. Микрометрден чоң көлөмдөгү материалдар үчүн беттеги атомдордун пайызы материалдагы атомдордун жалпы санына салыштырмалуу өтө аз. Нанобөлүкчөлөрдүн ар түрдүү жана көрүнүктүү касиеттери жарым-жартылай материалдын бетинин аспекттери менен шартталган, анын ордуна массалардын касиеттери үстөмдүк кылат. Мисалы, жапырт жездин ийилиши болжол менен 50 нм масштабында жез атомдорунун/кластерлеринин кыймылы менен болот. 50 нмден кичине жез нанобөлүкчөлөрү чоң жез сыяктуу ийилгичтикти жана ийкемдүүлүктү көрсөтпөгөн супер катуу материалдар болуп эсептелет. касиеттерин өзгөртүү дайыма эле каалаган эмес. 10 нмден кичирээк ферроэлектрдик материалдар бөлмө температурасындагы жылуулук энергиясын колдонуу менен магниттештирүү багытын алмаштыра алат, бул аларды эс тутумда сактоо үчүн жараксыз кылат. Нанобөлүкчөлөрдүн суспензиялары мүмкүн, анткени бөлүкчөлөрдүн бетинин эриткич менен өз ара аракеттенүүсү тыгыздыктагы айырмачылыктарды жоюу үчүн жетиштүү күчтүү, бул чоңураак бөлүкчөлөр үчүн адатта материалдын суюктукка чөгүп же калкып кетишине алып келет. Нанобөлүкчөлөр күтүүсүз көрүнүүчү касиеттерге ээ, анткени алар электрондорун чектөөгө жана кванттык эффекттерди жаратууга жетишерлик кичинекей. Мисалы, алтын нанобөлүкчөлөрү эритмеде терең кызылдан карага чейин көрүнөт. Чоң беттик аянттын көлөмүнүн катышы нанобөлүкчөлөрдүн эрүү температурасын азайтат. Нанобөлүкчөлөрдүн көлөмдүк катышына өтө жогорку беттик аянты диффузиянын кыймылдаткыч күчү болуп саналат. Агломерация чоңураак бөлүкчөлөргө караганда азыраак убакытта, төмөнкү температурада ишке ашат. Бул акыркы продуктунун тыгыздыгына таасирин тийгизбеши керек, бирок агымдагы кыйынчылыктар жана нанобөлүкчөлөрдүн агломератка тенденциясы көйгөйлөрдү жаратышы мүмкүн. Титан диоксидинин нанобөлүкчөлөрүнүн болушу өзүн-өзү тазалоочу эффект берет, ал эми өлчөмү нано-сары болгондуктан, бөлүкчөлөр көрүнбөйт. Цинк оксидинин нанобөлүкчөлөрү UV бөгөттөөчү касиетке ээ жана күндөн коргоочу лосьондорго кошулат. Чопо нанобөлүкчөлөрү же кара көмүртек полимердик матрицаларга кошулганда арматураны жогорулатып, бизге айнек өтүү температурасы жогору болгон күчтүү пластиктерди сунуштайт. Бул нанобөлүкчөлөр катуу жана полимерге өз касиеттерин берет. Текстиль булаларына кошулган нанобөлүкчөлөр акылдуу жана функционалдык кийимдерди түзө алат.

 

 

 

НАНОФАЗАЛЫК КЕРАМИКА: Керамикалык материалдарды өндүрүүдө наноөлчөмдүү бөлүкчөлөрдү колдонуу менен биз бир эле убакта күч жана ийкемдүүлүктүн чоң өсүшүнө ээ боло алабыз. Нанофаздык керамика да катализ үчүн колдонулат, анткени алардын беттик-аянттык катышы жогору. SiC сыяктуу нанофазалык керамикалык бөлүкчөлөр алюминий матрицасы сыяктуу металлдарда арматура катары колдонулат.

 

 

 

Эгер сиз наномаөндүрүштүк тиркемеңизди бизнесиңиз үчүн пайдалуу деп ойлосоңуз, бизге кабарлаңыз жана биздин салымыбызды алыңыз. Биз аларды долбоорлоп, прототип кылып, жасап, сынап, сизге жеткире алабыз. Биз интеллектуалдык менчикти коргоого чоң маани беребиз жана дизайныңыз менен продуктуларыңыз көчүрүлүп кетпеши үчүн сиз үчүн атайын иш-чараларды жасай алабыз. Биздин нанотехнология дизайнерлери жана наномаөндүрүштүк инженерлер дүйнөдөгү эң мыктылардын айрымдары жана алар дүйнөдөгү эң алдыңкы жана эң кичинекей аппараттарды иштеп чыккан адамдар.