Wat is een nanocomposiet?

Een nanocomposiet is een door de mens gemaakt materiaal dat is ontworpen voor verbeterde prestaties in een aantal unieke toepassingen: structureel, functioneel of cosmetisch.Net als bij andere composieten, omvat het nanocomposiet een basismedium of matrix, samengesteld uit plastic, metaal of keramiek gecombineerd met nanodeeltjes in suspensie.De vulstofdeeltjes zijn veel kleiner dan die in reguliere composieten en zijn de grootte van grote moleculen, ten minste honderd keer kleiner dan de kern van een menselijke eiercel.

Het vaste basismedium van een nanocomposiet begint als een vloeistof die op een oppervlak kan worden gespoten, geëxtrudeerd of geïnjecteerd in een mal.De vulstofdeeltjes functioneren afhankelijk van hun vorm: rond, als een bal, of lang en dun, zoals een buis.Fullerenen, nanodeeltjes die volledig zijn samengesteld uit koolstofatomen zoals buckyballs of nanobuisjes, zijn orden van grootte kleiner dan de koolstofvezels of kralenvullers in reguliere composieten.Deze fullerenen kunnen elk aantal reactieve moleculen die worden gebruikt in medicinale toepassingen vervoeren.

Hoe kleiner de grootte van de vulstofdeeltjes in suspensie in het basismedium, hoe groter het oppervlak dat beschikbaar is voor interactie en hoe groter het potentieel om materiaaleigenschappen te beïnvloeden.In de vormende fasen van nanocomposieten moet het basismedium gemakkelijk in schimmels stromen.Bij sommige toepassingen moet de vulstof de stroom in specifieke richtingen in overeenstemming brengen en niet verstoren waar sterkte of geleidbaarheid vereist is.Vulstoffen met verhoudingen met een hoge lengte-lengte-tot-breedte komen goed uit in de stroom van een vloeistofbasin meer consistente materiaaleigenschappen.Het klonteren van nanodeeltjes tijdens de stroom en de set van het basismedium wordt veroorzaakt door resterende atoomkosten of wanneer vertakkingsdeeltjes kloppen terwijl ze in elkaar stromen.Ongewenste en ongelijke klontering draagt bij aan restspanningen in het materiaal wanneer het basismedium stevig wordt.Ongelijke nanodeeltjesverdelingen op kritieke locaties kunnen ertoe leiden dat een ontwerp faalt, stopt met functioneren of breken.Een methode die zelfs verdeling van deeltjes garandeert, is sonochemie, waarin mdash;In aanwezigheid van echografie golven mdash;Bubbels worden gevormd en instorten, waardoor nanodeeltjes gelijkmatiger worden verspreid.Nanocomposieten die een polymeerbasemedium combineren met koolstofnanobuizen worden gebruikt bij de verpakking van elektronica waarvoor behuizingen vereisen om statische elektrische ladingen en thermische opbouw af te voeren.Voor optische transparantie zullen nanodeeltjes van een optimale grootte geen licht verspreiden, maar laat het doorgaan terwijl het nog steeds sterkte aan het materiaal toevoegt.In fotovoltaïscheën, hoe kleiner de deeltjes, hoe groter de zonne -absorptie, resulterend in een grotere productie van elektriciteit.Nanodeeltjes in contactlenzen, gevormd uit een polymeerbasis, verander van kleur afhankelijk van de hoeveelheid glucose in de scheurvloeistof van de patiënt, wat wijst op de behoefte van een diabetes aan insuline.