science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nano-roest:slim additief voor autonome temperatuurregeling

Modulaire aanpak voor de fabricage van magnetische temperatuurindicator SP's. a) Syntheseschema van magnetische NCP's (a1-a5), dat grote flexibiliteit biedt om de morfologie en materiaalcombinatie van de laatste aan te passen (a6), voorbeeldig getoond via DLS-metingen van NCP's met variërend vastestofgehalte in de organische fase (a7), en verschillende materiaalverhouding (a8). b) Een flexibel toepasbare poederadditief wordt verkregen via sjabloonondersteunde geforceerde assemblage van NCP's in SP's tijdens sproeidrogen (b1). Laserlichtdiffractiemetingen van SP's met variërende massaverhoudingen van SPION's:PS-NCP's (b2). De weergegeven hydrodynamische deeltjesgrootteverdelingen van NCP's (a7,a8) en de deeltjesgrootteverdelingen van SP's (b2) vertegenwoordigen respectievelijk het gemiddelde van drie en vijf afzonderlijke metingen. Krediet:Geavanceerde materialen (2022). DOI:10.1002/adma.202202683

De juiste temperatuur is van belang, of het nu gaat om technische processen, voor de kwaliteit van voedsel en medicijnen, of de levensduur van elektronische componenten en batterijen. Hiervoor registreren temperatuurindicatoren (on)gewenste temperatuurstijgingen die later kunnen worden uitgelezen. Onderzoekers van de groep onder leiding van prof. dr. Karl Mandel, hoogleraar anorganische chemie aan de FAU, zijn erin geslaagd een nieuwe temperatuurindicator te ontwikkelen in de vorm van een deeltje ter grootte van een micrometer waarvan de centrale component roest is. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift Advanced Materials .

De nieuwe temperatuurindicator heeft beslissende voordelen ten opzichte van eerdere indicatoren:door zijn kleine formaat kan hij flexibel worden toegepast en omdat hij is gemaakt van gemakkelijk verkrijgbare materialen, is hij goedkoop te produceren. Wat het echter echt uitstekend maakt, is de modulaire structuur van de deeltjes gemaakt van polymeren en ijzeroxide, evenals het magnetische uitleesproces.

Door het modulaire ontwerp kan de indicator worden aangepast voor een specifieke toepassing. De magnetische uitleesmethode maakt het mogelijk de opgeslagen informatie van de temperatuurindicatoren uit te lezen, zelfs vanuit de diepten van een donker object of achter een ondoorzichtige coating. Bij veel huidige indicatoren is dit niet mogelijk.

Het is belangrijk op te merken dat er geen realtime temperatuurbewaking wordt uitgevoerd zoals bij een thermometer. In plaats daarvan slaat de temperatuurindicator de maximale temperatuur op die ooit in het verleden is bereikt, variërend van 40 tot 170 °C. Dit is met name geschikt voor het traceren van de temperatuurgeschiedenis van een materiaal, dat niet kan worden gevolgd met gewone thermometers zonder geheugeneenheid. + Verder verkennen

Hoe u uw temperatuur opneemt