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

• Учёные разработали жевательную резинку, которая может снижать уровень HPV и опасных бактерий во рту
• Ученые расплавили алмаз при давлении выше, чем в недрах Нептуна
• Учёные превратили спутники Starlink в гигантский сканер верхних слоёв атмосферы
• Новый катализатор позволит сократить расход платины в водородных топливных элементах на 75%
• Управляемые микротрещины помогли создать сверхмалые пиксели из квантовых точек
• Сверхбыстрые рентгеновские импульсы позволили увидеть химические реакции на уровне отдельных атомов
• Квантовый сенсор поможет искать темную материю
• Смартфоны родителей могут тревожить подростков