Stanford revolutioneert de materiaalwetenschap met vormveranderende nanodeeltjes
door Clarence Oxford
Los Angeles CA (SPX) 26 maart 2024
Onderzoekers van Stanford University hebben pionierswerk verricht met het gebruik van 3D-nanoprinten om nanodeeltjes te creëren die een nieuw tijdperk van vormveranderende materialen zouden kunnen inluiden. Het onderzoek, geleid door assistent-professor Wendy Gu van de afdeling werktuigbouwkunde, richt zich op de fabricage van Archimedische afgeknotte tetraëders (ATT's), een geometrische vorm waarvan lange tijd werd aangenomen dat deze aanzienlijke faseveranderende mogelijkheden zou hebben, maar die ongrijpbaar was vanwege fabricageproblemen.
Het team van Gu heeft met succes tienduizenden van deze deeltjes nanogeprint, die zichzelf assembleren tot kristalstructuren met het potentieel voor snelle toestandsveranderingen. Deze transformaties zijn vergelijkbaar met de manier waarop gehard staal wordt geproduceerd of hoe digitale opslagmedia gegevens opslaan. De implicaties van het beheersen van dergelijke faseovergangen zijn enorme, veelbelovende innovaties in de techniek en materiaalkunde.
Archimedische afgeknotte tetraëders, bekend om hun faseverschuivende potentieel, waren moeilijk te produceren buiten computersimulaties. Het team van Gu heeft met behulp van 3D-nanoprinten niet alleen de productie gerealiseerd, maar ook de praktische toepassingen van deze deeltjes gedemonstreerd. Door hun vorm nauwkeurig te controleren, heeft het team nieuwe geometrische structuren met waardevolle fysieke eigenschappen ontgrendeld.
Het onderzoek benadrukt twee verschillende geometrische arrangementen van ATT's: een zeshoekig patroon dat lijkt op een bergketen op nanoschaal en een quasi-diamantstructuur die lijkt op eieren in een doos. Vooral dit laatste is een gewilde configuratie in de fotonica, die talloze wetenschappelijke wegen opent.
Toekomstige materialen die gebruik maken van deze 3D-geprinte deeltjes kunnen snelle, omkeerbare faseveranderingen mogelijk maken door externe stimuli zoals magnetische velden of elektrische stromen. Gu voorziet toepassingen variërend van energiezuinige coatings voor zonnepanelen tot innovatieve computergeheugenoplossingen. Lopend werk heeft tot doel deze nanodeeltjes te voorzien van magnetische eigenschappen, waardoor hun bruikbaarheid verder wordt uitgebreid.
Gu's onderzoek, gedetailleerd beschreven in Nature Communications, markeert een belangrijke stap voorwaarts in de praktische toepassing van faseveranderende materialen, met het potentieel om verschillende velden van energie tot computergebruik te beïnvloeden.
Onderzoeksrapport:Directe observatie van faseovergangen in afgeknotte tetraëdrische microdeeltjes onder quasi-2D opsluiting
Gerelateerde Links
Stanford University
Space Technology News - Toepassingen en onderzoek
- Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
- PlatoData.Network Verticale generatieve AI. Versterk jezelf. Toegang hier.
- PlatoAiStream. Web3-intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
- PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Milieu, Zonne, Afvalbeheer. Toegang hier.
- Plato Gezondheid. Intelligentie op het gebied van biotech en klinische proeven. Toegang hier.
- Bron: https://www.spacedaily.com/reports/Revolutionizing_Material_Science_Stanfords_breakthrough_in_Shapeshifting_Nanoparticles_999.html
