(Nanowerk Haberleri) Oksidasyon metallerin özelliklerini ve işlevselliğini bozabilir. Bununla birlikte, Hong Kong Şehir Üniversitesi'nden (CityU) bilim adamlarının ortak liderliğindeki bir araştırma ekibi yakın zamanda ciddi şekilde oksitlenmiş metalik cam nanotüplerin, çoğu geleneksel süper elastik metalden daha iyi performans gösteren ultra yüksek geri kazanılabilir elastik gerilime ulaşabileceğini buldu. Ayrıca bu süper esnekliği destekleyen fiziksel mekanizmaları da keşfettiler. Keşifleri, düşük boyutlu metalik camdaki oksidasyonun sensörler, tıbbi cihazlar ve diğer nano cihazlardaki uygulamalar için benzersiz özelliklerle sonuçlanabileceği anlamına geliyor. Bulgular şu adreste yayınlandı: Doğa Malzemeleri (“Metalik cam nanotüplerde oksidasyona bağlı süper esneklik”). (Solda) Silikon üzerine üretilmiş metalik cam nanotüplerin fotoğrafı ve (sağda) metalik cam nanotüplerin taramalı elektron mikroskobu görüntüsü. (Resim: Profesör Yang Yong'un araştırma grubu / Hong Kong Şehir Üniversitesi) Son yıllarda, nanopartiküller, nanotüpler ve nanotabakalar dahil olmak üzere düşük boyutlu metallerin fonksiyonel ve mekanik özellikleri, küçük ölçekli cihazlardaki potansiyel uygulamaları nedeniyle dikkatleri üzerine çekti. sensörler, nano robotlar ve meta malzemeler gibi. Bununla birlikte metallerin çoğu elektrokimyasal olarak aktiftir ve ortam koşullarında oksidasyona karşı hassastır, bu da çoğu zaman özelliklerini ve işlevselliklerini bozar. "Metalik nanomalzemeler, 108m-1'e kadar çıkabilen yüksek bir yüzey-hacim oranına sahiptir. Dolayısıyla prensipte bunların özellikle oksidasyona yatkın olması bekleniyor," dedi CityU Makine Mühendisliği Bölümü'nden araştırma ekibini işbirlikçileriyle birlikte yöneten Profesör Yang Yong. "Yeni nesil cihazlar ve meta materyaller geliştirmek için düşük boyutlu metalleri kullanmak için, oksidasyonun bu nanometallerin özellikleri üzerindeki olumsuz etkilerini iyice anlamalı ve ardından bunların üstesinden gelmenin bir yolunu bulmalıyız." Bu nedenle, Profesör Yang ve ekibi nanometallerdeki oksidasyonu araştırdılar ve beklentilerinin tam tersine, ciddi şekilde oksitlenmiş metalik cam nanotüplerin ve nanotabakaların, oda sıcaklığında yaklaşık %14'e kadar ultra yüksek geri kazanılabilir elastik gerilime ulaşabileceğini buldular; metalik camlar, metalik cam nanoteller ve diğer birçok süper elastik metal. Ortalama duvar kalınlığı yalnızca 20 nm olan metalik cam nanotüpler yaptılar ve sodyum klorür, polivinil alkol ve geleneksel fotorezist substratlar gibi farklı substratlardan, farklı oksijen konsantrasyonu seviyelerine sahip nano tabakalar ürettiler. Daha sonra 3 boyutlu atom prob tomografisi (APT) ve elektron enerji kaybı spektroskopisi ölçümleri gerçekleştirdiler. Her iki sonuçta da oksitler, yüzeyinde katı bir oksit tabakasının oluştuğu geleneksel dökme metallerin aksine, metalik cam nanotüpler ve nano tabakalar içerisinde dağılmıştır. Metal-substrat reaksiyonları nedeniyle numunelerdeki oksijen konsantrasyonu arttıkça, nanotüplerin ve nanotabakaların içinde bağlı ve süzülen oksit ağları oluştu. Yerinde mikro sıkıştırma ölçümleri ayrıca ciddi derecede oksitlenmiş metalik cam nanotüplerin ve nanotabakaların, %10-20'lik bir geri kazanılabilir gerilim sergilediğini ortaya çıkardı; bu, şekil hafızalı alaşımlar ve sakız metalleri gibi çoğu geleneksel süper elastik metalden birkaç kat daha fazlaydı. Nanotüpler ayrıca yaklaşık 20-30 GPa'lık ultra düşük elastik modüle sahipti. Bunun arkasındaki mekanizmayı anlamak için ekip, süper esnekliğin nano tüplerdeki şiddetli oksidasyondan kaynaklandığını ve amorf yapıdaki nano oksitlerin hasara dayanıklı bir süzülme ağının oluşumuna atfedilebileceğini belirten atomistik simülasyonlar gerçekleştirdi. Bu oksit ağları yalnızca yükleme sırasında atomik ölçekteki plastik olayları sınırlamakla kalmaz, aynı zamanda metalik cam nanotüplerde boşaltma sırasında elastik sertliğin geri kazanılmasına da yol açar. "Araştırmamız, düşük boyutlu metalik camlar için nano oksit mühendisliği yaklaşımını tanıtıyor. Metalik cam nanotüpler ve nano tabakalar içindeki nano oksitlerin morfolojisi, izole edilmiş dispersiyonlardan bağlantılı bir ağa kadar oksit konsantrasyonunun ayarlanmasıyla manipüle edilebilir" dedi Profesör Yang. "Bu yaklaşımla, metalleri nano ölçekte oksitlerle harmanlayarak bir heterojen nanoyapılı seramik-metal kompozit sınıfı geliştirebiliriz.

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64574.php