Povezovanje (nano) pik: razmišljanje o velikem sliki lahko spodbudi proizvodnjo nanodelcev

Why in The World Are They Spraying [Full Documentary HD] (Junij 2019).

Anonim

Proizvodnja nanodelcev, proizvodnja materialnih enot, manjših od 100 nanometrov (100.000 krat manjša od marmorja), dokazuje, da "dobre stvari prihajajo v majhnih paketih". Današnje inženirske nanodelci so sestavni deli vsega od kvantnih nanokristalov, ki barijo sijajne zaslone najsodobnejših televizorjev do najmanjših kosov srebra, ki pomagajo povojom zaščiti pred okužbami. Vendar pa so komercialna podjetja, ki si prizadevajo za pridobivanje teh majhnih gradbenih blokov, soočena z vprašanji nadzora kakovosti, ki lahko zmanjšajo učinkovitost, povečajo proizvodne stroške in omejujejo komercialni vpliv proizvodov, ki jih vključijo, če ne bi bili primerni.

Nacionalni inštitut za standarde in tehnologijo (NIST) in neprofitni svetovni center za ocenjevanje tehnologij (WTEC) zagovarjata, da raziskovalci, proizvajalci in administratorji nanodelcev "povezujejo pike", da bi s tem preučili svoje skupne izzive in jih lotili skupaj, kot posamezno. To vključuje prenos znanja med disciplinami, usklajevanje ukrepov med organizacijami in izmenjavo virov za olajšanje rešitev.

Priporočila so predstavljena v novem članku v reviji ACS Applied Nano Materials.

"Pogledali smo na veliko sliko proizvodnje nanodelcev, da bi ugotovili probleme, ki so skupni za različne materiale, procese in aplikacije, " je povedal fizični znanstvenik NIST Samuel Stavis, vodilni avtor časopisa. "Reševanje teh težav bi lahko napredovalo celotno podjetje."

Novi dokument zagotavlja okvir za boljše razumevanje teh vprašanj. To je vrhunec študije, ki jo je sprožila delavnica, ki jo je organiziral NIST in ki se je osredotočil na temeljni izziv zmanjševanja ali zmanjševanja heterogenosti, nenamernih razlik v velikosti nanodelcev, oblike in drugih značilnostih, ki se pojavljajo med njihovo izdelavo.

"Heterogenost lahko pomembno vpliva na proizvodnjo nanodelcev, " je dejal NIST kemijski inženir in soavtor Jeffrey Fagan.

V svojem članku so avtorji opozorili, da najbolj donosne inovacije pri proizvodnji nanodelcev zmanjšujejo heterogenost v zgodnjih fazah operacije, kar zmanjšuje potrebo po naknadni obdelavi. To zmanjšuje odpadke, poenostavi karakterizacijo in izboljša integracijo nanodelcev v izdelke, pri čemer prihranite denar.

Avtorji so pokazali točko s primerjavo proizvodnje zlatih nanodelcev in ogljikovih nanocevk. Za zlato so navedli, da so začetni stroški sinteze lahko visoki, vendar podobnost proizvedenih nanodelcev zahteva manj očiščenja in karakterizacije. Zato jih je mogoče izdelati v različnih izdelkih, kot so senzorji, pri relativno nizkih stroških.

V nasprotju s tem so bolj heterogene ogljikove nanocevke cenejše za sintezo, vendar zahtevajo več predelave, da bi dosegli tiste z želenimi lastnostmi. Dodatni stroški med proizvodnjo trenutno vsebujejo nanocevke le za aplikacije z visoko vrednostjo, kot so digitalne logične naprave.

"Čeprav so nanodelci in njihovi končni izdelki zelo različni, se zainteresirane strani v svoji proizvodnji lahko veliko naučijo od najboljših praks drugih strank, " je povedal znanstvenik in znanstveni sodelavec NIST-a J. Alexander Liddle. "Z izmenjavo znanja lahko morda izboljša obojestransko različne operacije."

Poiščite takšne načine za povezavo pik, so avtorji rekli, je ključnega pomena za nova podjetja, ki želijo prenesti tehnologije nanodelcev iz laboratorija na trg.

"Proizvodnja nanodelcev lahko postane tako drago, da financiranje poteče, preden se končni izdelek lahko trži, " je povedal svetovalec za nanotehnologijo WTEC in soavtor Michael Stopa. "V našem prispevku smo predstavili več priložnosti za izboljšanje možnosti, da bodo novi ventili preživeli svoje potovanje s to tehnologijo prenosa" doline smrti. ""

Končno so avtorji ocenili, kako proizvodni izzivi in ​​inovacije vplivajo na naraščajoče število aplikacij nanodelcev, vključno s tistimi na področju elektronike, energije, zdravstvenega varstva in materialov.

menu
menu