De afzetting van een dunne-filmkatalysator van een voorspelde dikte op het oppervlak van nieuwe waterstofopslagmicrokralen helpt om waterstof vrij te maken.

Zoals iedereen die 's ochtends zijn ontbijtgranen met melk eet, weet:het is geen sinecure om grote hoeveelheden korrelig materiaal homogeen te coaten. In een recent artikel gepubliceerd in EPJ D , een Oostenrijks team heeft een nieuwe methode ontwikkeld, op basis van fysieke dampafzetting, om de hoeveelheid coating op te schalen zonder de kwaliteit en homogeniteit van de film aan te tasten.

In dit onderzoek, Andreas Eder van de Technische Universiteit van Wenen en collega's ontwikkelden ook een model dat de filmdikte kan voorspellen. Dit betekent een grote stap voorwaarts voor industriële materialen, omdat eerdere benaderingen vertrouwden op optische metingen nadat de coating was aangebracht. Omdat dit coatingsysteem in staat is om een ​​plasma dicht bij het granulaire substraat te implementeren, het opent de deur naar nieuwe mogelijkheden voor oppervlaktebehandeling en modificatie.

Het coaten van korrelige materialen is een wetenschap op zich. Een coatingmethode op basis van plasmadampafzetting, magnetron sputteren genoemd, voorheen alleen bedekt tot 20 ml korrelig materiaal. Nutsvoorzieningen, de auteurs hebben de hardware opgeschaald en de geometrie geoptimaliseerd voor het coaten van maximaal één liter korrelig materiaal, ongeacht de vorm of grootte van de deeltjes. Om dit te doen, ze gebruiken een speciaal coatingvat dat is ontworpen om te voorkomen dat het coatingmateriaal samenklontert. Ze ontwikkelden ook een semi-empirisch model om de filmdikte te voorspellen, die rekening houdt met belangrijke factoren zoals het oppervlak dat wordt blootgesteld aan de dampstraal of het druppelgedrag, die in het model zijn benaderd. Ze ontdekten dat hun resultaten consistent waren met traditionele diktemeetmethoden.

Toepassingen worden verwacht voor de vele korrelige materialen die in de industrie worden gebruikt, inclusief, bijvoorbeeld, een nieuw waterstofopslagsysteem, die waterstof opslaat in holle glazen bollen. Waterstof opgeslagen in microbeads kan vrijkomen door warmte op de bollen toe te passen. De nieuwe methode helpt de uitdaging aan te gaan om warmte op de kralen toe te passen, dankzij een chemische reactie veroorzaakt door een katalysator, die op het oppervlak van de bol wordt aangebracht.