Vad är en nanokomposit?

En nanokomposit är ett mänskligt material utformat för förbättrad prestanda i valfritt antal unika applikationer: strukturella, funktionella eller kosmetiska.Liksom med andra kompositer inkluderar nanokompositen ett basmedium eller matris, sammansatt av plast, metall eller keramik i kombination med nanopartiklar i suspension.Fillerpartiklarna är mycket mindre än i vanliga kompositer och är storleken på stora molekyler, minst hundra gånger mindre än kärnan i en mänsklig äggcell.

Det fasta basmediet för en nanokomposit startar som en vätska som kan sprayas på en yta, extruderas eller injiceras i en form.Fillerpartiklarna fungerar beroende på deras form: runda, som en boll eller lång och tunn, som ett rör.Fullerener, nanopartiklar som är helt sammansatta av kolatomer som buckyballs eller nanorör, är storleksordningar mindre än kolfibrerna eller pärlfyllmedel som finns i vanliga kompositer.Dessa fullerener kan bära valfritt antal reaktiva molekyler som används i medicinska tillämpningar.

Ju mindre storlek på fyllmedelspartiklarna i suspension inom basmediet, desto större är ytan som är tillgänglig för interaktion och desto större är potentialen att påverka materialegenskaperna.I formningsstegen för nanokompositer måste basmediet rinna lätt in i formar.Med vissa applikationer måste fyllmedlet anpassa sig till och inte störa flödet i specifika riktningar där styrka eller konduktivitet krävs.Fyllmedel med höga längd-till-breddförhållanden anpassas väl i flödet av en flytande bas som ännu inte har blivit fast.I mer konsekventa materialegenskaper.Klumpning av nanopartiklar under flödet och uppsättningen av basmediet orsakas av återstående atomladdningar eller när grenar partiklar trasslar när de flödar in i varandra.Oönskat och ojämn klump bidrar till återstående spänningar i materialet när basmediet blir fast.Ojämnt nanopartikelfördelningar på kritiska platser kan leda till att en design misslyckas, att sluta fungera eller bryta.En metod som garanterar till och med fördelning av partiklar är sonokemi, där mdash;i närvaro av ultraljudsvågor mdash;Bubblor bildas och kollapsar och sprider nanopartiklar jämnare.

Av de många applikationerna för nanokompositmaterial är några intresse elektroniska, optiska och biomedicinska.Nanokompositer som kombinerar ett polymerbasmedium med kolananorör används i förpackningen av elektronik som kräver höljen för att sprida statiska elektriska laddningar och termiska uppbyggnader.För optisk transparens kommer nanopartiklar av optimal storlek inte att sprida ljus utan tillåter den att passera genom medan du fortfarande lägger styrka till materialet.I fotovoltaik, desto mindre partiklar, desto större är solabsorptionen, vilket resulterar i en större produktion av el.Nanopartiklar i kontaktlinser, bildade av en polymerbas, ändrar färg beroende på mängden glukos i patientens tårvätska, vilket indikerar ett diabetiker behov av insulin.