Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Hoe worden nanodeeltjes gemaakt?

Nanodeeltjes zijn kleine deeltjes met ten minste één dimensie die tussen 1 en 100 nanometers meten. Ze worden gemaakt met behulp van verschillende methoden, afhankelijk van de gewenste eigenschappen en toepassingen. Hier zijn enkele veel voorkomende technieken:

Top-down benaderingen:

* BALLILLING: Deze methode omvat het slijpen van grotere materialen in nanodeeltjes met behulp van hoge energie ballen in een roterende kamer. Het is geschikt voor metalen en keramiek.

* laserablatie: Een laserstraal wordt gebruikt om een ​​doelmateriaal te verdampen en de damp condenseert in nanodeeltjes. Deze methode is geschikt voor het produceren van nanodeeltjes van verschillende materialen, waaronder metalen, keramiek en halfgeleiders.

* sputteren: Deze methode omvat het bombarderen van een doelmateriaal met ionen, waardoor atomen van het oppervlak worden uitgeworpen en condenseren in nanodeeltjes. Het is geschikt voor het produceren van dunne films en nanodeeltjes van verschillende materialen.

* lithografie: Deze methode gebruikt een masker met een patroon om de vorm van nanodeeltjes op een substraat te definiëren. Het is een precieze methode die geschikt is voor het maken van complexe structuren, maar het kan duur en tijdrovend zijn.

Bottom-up benaderingen:

* chemische neerslag: Deze methode omvat het reageren van chemische voorlopers in een oplossing om nanodeeltjes te vormen. Het is een veelzijdige methode die geschikt is voor het produceren van nanodeeltjes van verschillende materialen, waaronder metalen, oxiden en sulfiden.

* Sol-gelmethode: Deze methode omvat het oplossen van een voorlopermateriaal in een oplosmiddel om een ​​oplossing te vormen, die vervolgens wordt gegeleerd en gedroogd om nanodeeltjes te produceren. Het is geschikt voor het produceren van nanodeeltjes van oxiden, keramiek en polymeren.

* Micro -emulsie: Deze methode omvat het gebruik van kleine druppels water die in een oliefase worden verspreid, die fungeren als nanoreactoren om nanodeeltjes te produceren. Het is geschikt voor het produceren van nanodeeltjes met gecontroleerde grootte en vorm.

* Hydrothermische/solvothermische synthese: Deze methode omvat het reageren van voorlopers in een hogedrukautoclaaf, waarbij de temperatuur en druk kunnen worden geregeld om nanodeeltjes te maken. Het is geschikt voor het produceren van nanodeeltjes van verschillende materialen, waaronder metaaloxiden, sulfiden en carbiden.

* Synthese van dampfasen: Deze methode omvat het reageren van gasvormige voorlopers om nanodeeltjes te vormen. Het is geschikt voor het produceren van nanodeeltjes van verschillende materialen, waaronder metalen, oxiden en halfgeleiders.

Andere methoden:

* Elektrochemische synthese: Deze methode maakt gebruik van een elektrochemisch proces om nanodeeltjes op een substraat af te zetten. Het is geschikt voor het produceren van nanodeeltjes van metalen en halfgeleiders.

* Biologische synthese: Deze methode maakt gebruik van biologische systemen, zoals bacteriën of schimmels, om nanodeeltjes te produceren. Het is een groene en duurzame methode die geschikt is voor het produceren van nanodeeltjes van metalen en oxiden.

De methode -keuze hangt af van verschillende factoren, waaronder de gewenste eigenschappen van de nanodeeltjes, de productiekosten en de milieu -impact van de methode.

Opmerking: Dit is geen uitputtende lijst en er zijn veel andere methoden voor het produceren van nanodeeltjes. Onderzoek is aan de gang om nieuwe en verbeterde methoden te ontwikkelen voor het produceren van nanodeeltjes met specifieke eigenschappen en toepassingen.