Qu'est-ce qu'un nanocomposite?

Un nanocomposite est un matériau artificiel conçu pour des performances améliorées dans n'importe quel nombre d'applications uniques: structurel, fonctionnel ou cosmétique.Comme pour les autres composites, le nanocomposite comprend un milieu de base ou une matrice, composé de plastique, de métal ou de céramique combiné avec des nanoparticules en suspension.Les particules de remplissage sont beaucoup plus petites que celles des composites ordinaires et ont la taille de grandes molécules, au moins cent fois plus petites que le noyau d'une cellule d'oeuf humaine.

Le milieu de base solide d'un nanocomposite commence comme un liquide qui peut être pulvérisé sur une surface, extrudé ou injecté dans un moule.Les particules de remplissage fonctionnent en fonction de leur forme: rond, comme une balle, ou longue et mince, comme un tube.Les fullerènes, des nanoparticules composées entièrement d'atomes de carbone tels que les buckyball ou les nanotubes, sont des ordres de grandeur plus petits que les fibres de carbone ou les charges de perles trouvées dans des composites réguliers.Ces fullerènes peuvent transporter n'importe quel nombre de molécules réactives utilisées dans les applications médicinales.

Plus la taille des particules de remplissage est petite dans la suspension dans le milieu de base, plus la surface est disponible pour l'interaction et plus le potentiel affecte les propriétés des matériaux.Dans les étapes de formation des nanocomposites, le milieu de base doit s'écouler facilement dans les moules.Avec certaines applications, le remplissage doit s'aligner et ne pas perturber le flux dans des directions spécifiques où la force ou la conductivité est requise.Les charges avec des rapports de longueur / largeur élevés s'alignent bien dans l'écoulement d'une base liquide qui n'a pas encore devenu solide.

La surface accrue des particules plus petites dans les nanocomposites force leur diffusion et les oblige à être réparties plus uniformément, résultantdans les propriétés de matériaux plus cohérentes.L'agrément des nanoparticules pendant l'écoulement et l'ensemble du milieu de base sont causés par des charges atomiques résiduelles ou lorsque les particules de ramification s'emboîtent alors qu'elles s'écoulent.Les agglomérations indésirables et inégales contribuent aux contraintes résiduelles dans le matériau lorsque le milieu de base devient solide.Les distributions inégales de nanoparticules dans des emplacements critiques pourraient faire échouer une conception, arrêter de fonctionner ou se casser.Une méthode garantissant une répartition uniforme des particules est sonochimie, dans laquelle mdash;En présence de vagues échographiques mdash;Des bulles sont formées et s'effondrent, dispersant les nanoparticules plus uniformément.

Les nombreuses applications pour les matériaux nanocomposites, quelques intérêts sont électroniques, optiques et biomédicaux.Les nanocomposites combinant un milieu de base en polymère avec des nanotubes de carbone sont utilisés dans l'emballage de l'électronique qui nécessitent des boîtiers pour dissiper les charges électriques statiques et les accumulations thermiques.Pour la transparence optique, les nanoparticules de taille optimale ne disperseront pas la lumière mais ne lui permettra pas de passer tout en ajoutant de la résistance au matériau.Dans le photovoltaïque, plus les particules sont petites, plus l'absorption solaire, ce qui entraîne une plus grande production d'électricité.Les nanoparticules dans les lentilles de contact, formées d'une base de polymère, changent de couleur en fonction de la quantité de glucose dans le liquide lacrymal du patient, indiquant le besoin de diabétique d'insuline.