Apa itu nanokomposit?

Nanocomposite adalah bahan buatan yang dirancang untuk meningkatkan kinerja dalam sejumlah aplikasi unik: struktural, fungsional atau kosmetik.Seperti halnya komposit lainnya, nanokomposit mencakup media dasar, atau matriks, terdiri dari plastik, logam atau keramik yang dikombinasikan dengan nanopartikel dalam suspensi.Partikel pengisi jauh lebih kecil daripada yang ada di komposit biasa dan merupakan ukuran molekul besar, setidaknya seratus kali lebih kecil dari nukleus sel telur manusia.

Media dasar padat dari nanokomposit dimulai sebagai cairan yang dapat disemprotkan ke permukaan, diekstrusi atau disuntikkan ke dalam cetakan.Fungsi partikel pengisi tergantung pada bentuknya: bundar, seperti bola, atau panjang dan tipis, seperti tabung.Fullerenes, nanopartikel yang seluruhnya terdiri dari atom karbon seperti bola bucky atau nanotube, adalah pesanan besarnya lebih kecil dari serat karbon atau pengisi manik yang ditemukan di komposit biasa.Fullerene ini dapat membawa sejumlah molekul reaktif yang digunakan dalam aplikasi obat.

Semakin kecil ukuran partikel pengisi dalam suspensi dalam media dasar, semakin besar luas permukaan yang tersedia untuk interaksi dan semakin besar potensi untuk mempengaruhi sifat material.Pada tahap pembentukan nanokomposit, media dasar harus mengalir dengan mudah ke dalam cetakan.Dengan beberapa aplikasi, pengisi harus selaras dengan, dan tidak mengganggu, aliran ke arah tertentu di mana kekuatan atau konduktivitas diperlukan.Pengisi dengan rasio panjang-ke-lebar tinggi sejajar dengan baik dalam aliran basis cair yang belum menjadi padat.

Peningkatan luas permukaan partikel yang lebih kecil dalam nanokomposit memaksa difusi mereka dan memaksa mereka untuk didistribusikan lebih merata, dihasilkandalam sifat material yang lebih konsisten.Gumpalan nanopartikel selama aliran dan set media dasar disebabkan oleh muatan atom residu atau ketika partikel bercabang kusut saat mereka mengalir satu sama lain.Gumpalan yang tidak diinginkan dan tidak merata berkontribusi pada tegangan residu pada material ketika media dasar menjadi padat.Distribusi nanopartikel yang tidak merata di lokasi kritis dapat menyebabkan desain gagal, berhenti berfungsi atau pecah.Salah satu metode yang menjamin bahkan distribusi partikel adalah sonokimia, di mana mdash;Di hadapan gelombang ultrasonik mdash;Gelembung terbentuk dan runtuh, menyebar nanopartikel lebih merata.

Dari banyak aplikasi untuk bahan nanokomposit, beberapa yang menarik adalah elektronik, optik dan biomedis.Nanokomposit yang menggabungkan media dasar polimer dengan karbon nanotube digunakan dalam pengemasan elektronik yang membutuhkan rumah untuk menghilangkan muatan listrik statis dan penumpukan termal.Untuk transparansi optik, nanopartikel dengan ukuran optimal tidak akan menyebarkan cahaya tetapi memungkinkannya untuk melewati sambil tetap menambahkan kekuatan pada material.Dalam fotovoltaik, semakin kecil partikel, semakin besar penyerapan matahari, menghasilkan produksi listrik yang lebih besar.Nanopartikel dalam lensa kontak, dibentuk dari basis polimer, berubah warna tergantung pada jumlah glukosa dalam cairan air mata pasien, menunjukkan kebutuhan penderita diabetes akan insulin.