Разработан универсальный метод создания нанокомпозитов

Композиты - это комбинация нескольких материалов, с целью получения материала с новыми свойствами. Классический пример композита - стекловолокно - соединение волокна пластика со стеклом обеспечивает прочность хоккейной клюшке и корпусу корабля. Но, в отличие от уже хорошо обкатанной в производстве технологии создания стекловолокна и других макроскопических композитов, пока еще не создано общей схемы создания наноскопических композитов.

Ученые из университета Беркли (Berkeley Lab's Molecular Foundry), совместно с исследователями из Университета Калифорнии (University of California), удалось впервые создать нанокомпозиты с желаемыми свойствами. Им удалось собрать нанокристалы и нанопровода, покрытые небольшими органическими молекулами лигандами. Эти лиганды затем заменяются кластерами халькогенидов металла, таких как сульфид меди. В результате, кластеры соединяются с нанокристалами или с нанопроводами, создавая блоки и строя стабильные нанокомпозиты. Используя данный алгоритм, ученым уже удалось создать более 20 различных комбинаций материалов, включая плотно-упакованные сферы нанокристаллов для термоэлектрических материалов и выровненные вертикально нанопровода для солнечных панелей.

На этих картинках, которые получены с помощью просвечивающего электронного микроскопа, изображено:
а) обычный нанопровод из сульфида кадмия
б) композит, сделанный из сульфида кадмия и халькогенидного сульфида меди. В композите порядок наночастиц сохранен, но расстояние между частицами уменьшено.

Справка:

• Наноткань (nanofabric) - Ткань макроскопических размеров, в которой вместо нитей использованы нанотрубки.

• Лиганд (ligand) - Нейтральная молекула, ион или радикал, связанный с центральным атомом комплексного соединения.

Мы стоим еще только в самом начале долгого пути и нам еще предстоит раскрыть как с помощью комбинирования материалов на наноскопическом уровне можно улучшить электрические свойства и энерго-эффективность технологий", - заявил Делия Миллирон (Delia Milliron), глава отделения по исследованию неорганических наноструктур (Inorganic Nanostructures Facility), - "Этот новый процесс создания неорганических нанокомпозитов открывает перед нами беспрецедентные возможности по созданию и контролю формы и структуры".

Ученые ожидают большого спроса на данную технологию синтезирования материалов, так как этот алгоритм создания нанокомпозитов может получить бесчисленное количество применений в таких востребованных областях, как производство электродов для батарей, фотоэлектричество и электронные устройства хранения информации.

"Красота этого метода не только в исключительной гибкости комбинирования, которая может быть достигнута, но в простоте с которой это может быть сделано. Не требуется специализированное оборудование, можно использовать множество различных субстратов, к тому же процесс масштабируем", заявил Рависубхаш Тангирала (Ravisubhash Tangirala), исследователь, работающий с Делия Миллироном.  Популярные новостные информеры сообщают о самых важных событиях дня.

Оригинал (на англ. языке): Physorg

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции