Ученые исследуют современное состояние раскрученных наноматериалов

]

Предполагалось, что наноматериалы на основе углерода, такие как углеродные нанотрубки и графен, будут иметь прекрасное будущее, когда они были впервые обнаружены. Но проблемы качества ограничивают прогресс новых продуктов. Проблема заключается в том, что трудно исследовать кристаллическую структуру, и не существует проверенных стандартных подходов для классификации материалов. Однако сейчас ученые Карлстадского университета близки к ответу.

Кристер Свенссон, адъюнкт-профессор физики в Карлстадском университете. (Изображение предоставлено Университетом Карлстада)

«Атомы углерода должны идеально располагаться в хорошо организованной кристаллической структуре на точных расстояниях, но не в коммерчески доступных материалах, имеющихся на рынке сегодня », – говорит Кристер Свенссон, доцент физики .

Проблемы качества в области ограничения наноматериалов

Особые свойства, такие как высокая электрическая и теплопроводность, а также высокая механическая прочность, позволили ученым предсказать, что у углеродных наноматериалов, таких как графен и углеродные нанотрубки, будет светлое будущее. Первоначальные исследования углеродных нанотрубок были проведены почти три десятилетия назад, еще не встретив больших перспектив для применения. Причиной этого является главным образом неспособность расширить производственный процесс при сохранении высокого качества.

Поскольку свойства материала зависят от кристаллической структуры, качество материала, несомненно, жизненно важно для характеристик конечного продукта.

Проблема осложняется тем, что трудно проанализировать кристаллическую структуру и что не существует установленных стандартных методов для классификации материалов. Это привело к некой «дикой западной» ситуации на рынке с точки зрения цен и качества продаваемых материалов.

Кристер Свенссон, доцент кафедры физики Карлстадского университета.

В настоящее время существует опасность того, что некачественные материалы на рынке бросают тень на перспективы реальных, и интерес к материалам может быстро уменьшиться. Тогда шумиха – это все, что осталось, и точка реального применения никогда не достигается.

Мы сейчас разработали метод для характеристики кристалличности материала, и мы также можем продемонстрировать вредное влияние, которое низкая кристалличность оказывает на механические свойства . Совершенно очевидно, что коммерчески доступный материал не оправдывает ожиданий, это просто другой материал. Требуются энергичные усилия, чтобы положить конец «поддельным» материалам и разработать стандартизированные методы измерения и классификации материалов. Только тогда рынок сможет быть готов к разработке новых продуктов для различных классов материалов.

Кристер Свенссон, доцент кафедры физики Карлстадского университета.

Проект был выполнен Кристером Свенссоном, доцентом, и Маттиасом Флайгаром, докторантом, в исследовательской группе CMM, Характеристика и моделирование материалов в Университете Карлстада, и опубликован в выпуске журнала за март 2019 года Материалы сегодня Связь .

Source link