Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Wetenschappers stellen een alles-in-één oppervlakteontwerp voor van koperen nanodraden voor om een ​​ontdooi-efficiëntie van ~100% te bereiken

De recente belangstelling heeft zich geconcentreerd op fotothermische oppervlakken met superhydrofobiciteit die kunnen worden verwarmd door zonlicht, een groene energiebron die overvloedig aanwezig is op aarde. De meeste oppervlakken hebben echter last van plaatselijke en ongelijkmatige verwarming vanwege de slechte thermische geleidbaarheid. Het verder assembleren van deze oppervlakte-eigenschappen met thermisch geleidende materialen, vooral metalen, biedt dus een groot potentieel voor ontdooien en ontdooien, dat nog grotendeels onontgonnen blijft.

"Om de bovenstaande problemen aan te pakken, ontwikkelen we een gemakkelijke fabricagebenadering om controleerbare koperen nanodraadassemblages te produceren. We ontdekten dat de morfologie, hoogte en schaal van de assemblages goed kunnen worden afgestemd door de elektrochemische parameters aan te passen. Door middel van bevochtigbaarheid en fotothermische tests ontdekten we dat De meeste nanodraadconstructies kunnen als superhydrofoob worden behandeld, met een zonlichtabsorptiesnelheid van meer dan 95%. Vanwege de hoge geleidbaarheid van kopermaterialen kunnen nanodraadconstructies, vooral het ontwerp met rechtopstaande nanodraden en een gemiddelde microgroefbreedte van 2-3 μm. maken superieure ontdooi- en ontdooiprestaties mogelijk", zegt Qixun Li (Ph.D-student, nu aan de Dalian University of Technology), de eerste co-auteur van het artikel.

Dit innovatieve ontwerp kan leiden tot een 2-3 keer kortere totale ontdooiduur dan andere drie nanogestructureerde oppervlakken, alleen met superhydrofobiciteit, fotothermisch effect of een combinatie daarvan. Op indrukwekkende wijze bereikt dit ontwerp de hoogste ontdooi-efficiëntie (~100%) vergeleken met eerdere werken.

"In principe is het ontwerp van nanodraadassemblages, door de gemakkelijke fabricage, hoge beheersbaarheid en diversiteit in morfologie, veelbelovend in brede toepassingen voor ontdooien en ontdooien die de behoefte aan traditionele energie-input wegnemen. De duurzaamheid, schaalbaarheid en chemische De stabiliteit van de nanodraadassemblages is beperkt in praktische toepassingen met complexe werkomstandigheden. Het is noodzakelijk om meer algemene verwerkingsmethoden voor micro/nano-materiaal te ontwikkelen om de productie-efficiëntie, materiaalschaal en oppervlakteduurzaamheid te verbeteren. Desondanks dient het ontwerpconcept van dit werk als kompas voor toekomstige onderzoeksinspanningen, vooral in koude gebieden waar sprake is van een stroomtekort", aldus Xuehu Ma, hoogleraar chemische technologie aan de Dalian University of Technology en de corresponderende auteur van het onderzoek.

Meer informatie: Siyan Yang et al., Fotothermische superhydrofobe koperen nanodraadassemblages:fabricage en toepassingen voor ontdooien/ontdooien, International Journal of Extreme Manufacturing (2023). DOI:10.1088/2631-7990/acef78

Aangeboden door International Journal of Extreme Manufacturing




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Wat is één reden waarom de classificatie van protisten in één koninkrijk moeilijk is?
  2. Dawn of fishes:vroeg-silurische kaken van gewervelde dieren van kop tot staart onthuld
  3. Klimaatverandering zou tegen het midden van de eeuw de belangrijkste oorzaak kunnen worden van de achteruitgang van de biodiversiteit, zo suggereert analyse
  4. Do All Cells Have Mitochondria?
  5. Virusstamping - een veelzijdige nieuwe methode voor genetische manipulatie van afzonderlijke cellen
  6. Hoe CIPA werkt
  7. Veiligheid, geen voedsel, lokt ganzen naar steden
  8. RNA-mutatie vs. DNA-mutatie
  9. Nieuwe techniek verbetert proteoform-beeldvorming in menselijk weefsel

Wetenschap