Công nghệ nano hiện nay - Thông cáo báo chí: Ma trận bạch kim xốp hứa hẹn là vật liệu truyền động mới

Trang Chủ > Ấn Bản > Ma trận bạch kim xốp hứa hẹn trở thành vật liệu dẫn động mới

Cấu trúc hiển vi và hiệu suất truyền động của bạch kim nano xốp (np-Pt) (IMAGE) BÁO CHÍ ĐẠI HỌC TSINGHUA Cấu trúc hiển vi và hiệu suất truyền động của bạch kim nano xốp (np-Pt) CHÚ THÍCH Np-Pt được tạo thành từ các dây chằng hoặc sợi có đường kính nhỏ liên kết với nhau bạch kim có đường kính nhỏ khoảng 10 nanomet (9–XNUMX m) với các lỗ nhỏ ở giữa. Bản chất nhỏ của dây chằng bạch kim và vô số lỗ nhỏ giúp cải thiện độ ổn định cấu trúc của vật liệu và độ dẫn năng lượng của nó, như được biểu thị bằng biểu đồ minh họa mật độ dòng điện hoặc lượng điện tích chạy qua một khu vực cụ thể trong một thời gian nhất định và tương đối. thay đổi chiều dài. TÍN DỤNG Vật liệu và Thiết bị Năng lượng, Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa

Cấu trúc hiển vi và hiệu suất hoạt động của bạch kim nano xốp (np-Pt) (IMAGE)
BÁO CHÍ ĐẠI HỌC TSINGHUA Cấu trúc hiển vi và hiệu suất hoạt động của bạch kim nano xốp (np-Pt) CAPTION
Np-Pt được tạo thành từ các dây chằng hoặc sợi có đường kính nhỏ liên kết với nhau bằng bạch kim có đường kính nhỏ tới 10 nanomet (9-XNUMX m) với các lỗ nhỏ ở giữa. Bản chất nhỏ của dây chằng bạch kim và vô số lỗ nhỏ giúp cải thiện độ ổn định cấu trúc của vật liệu và độ dẫn năng lượng của nó, như được biểu thị bằng biểu đồ minh họa mật độ dòng điện hoặc lượng điện tích chạy qua một khu vực cụ thể trong một thời gian nhất định và tương đối. thay đổi chiều dài. TÍN DỤNG
Vật liệu và Thiết bị Năng lượng, Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa

Tóm tắt:
Thiết bị truyền động là bộ phận máy phổ biến có chức năng chuyển đổi năng lượng thành chuyển động, giống như cơ bắp trong cơ thể con người, bộ rung trong điện thoại di động hoặc động cơ điện. Vật liệu truyền động lý tưởng cần có đặc tính điện hóa tốt để dẫn liên tục các dòng điện tạo thành từ các electron đang chuyển động. Ngoài ra, vật liệu truyền động đòi hỏi các đặc tính cơ học tuyệt vời để chịu được áp lực vật lý liên quan đến chuyển động liên tục. Bạch kim nano xốp (np-Pt), một ma trận bạch kim chứa các lỗ nhỏ để tăng khả năng dẫn năng lượng, gần đây đã được tạo ra với số lượng lớn và tiết kiệm chi phí, khiến np-Pt trở thành vật liệu truyền động lý tưởng và thiết thực hơn.

Ma trận bạch kim xốp hứa hẹn trở thành vật liệu truyền động mới

Thanh Hoa, Trung Quốc | Đăng vào ngày 17 tháng 2023 năm XNUMX

Một nhóm các nhà khoa học vật liệu từ Đại học Công nghệ Hamburg ở Hamburg, Đức đã sản xuất vật liệu np-Pt dây chằng siêu mịn được tạo thành từ một mạng lưới ngẫu nhiên, liên kết với nhau gồm các sợi bạch kim rất mịn hoặc dây chằng, nhỏ tới hai nanomet (10-9 m). ) theo đường kính. Mạng lưới này cũng tạo ra các lỗ nhỏ giữa các sợi, giúp cải thiện chuyển động của các electron hoặc nguyên tử tích điện xuyên qua vật liệu. Điều quan trọng là nhóm đã sử dụng một phương pháp sản xuất hiệu quả giúp giảm chi phí liên quan đến việc tổng hợp np-Pt. Bằng cách giảm đường kính của các sợi Pt, cả tỷ lệ bề mặt trên thể tích và độ ổn định cơ học của vật liệu np-Pt đều tăng lên, cải thiện hiệu suất truyền động của vật liệu.

Các nhà nghiên cứu đã công bố nghiên cứu của họ trên tạp chí Vật liệu và Thiết bị Năng lượng vào ngày 17 tháng 2023 năm XNUMX.

So với các kim loại và vật liệu nano khác đang được nghiên cứu về khả năng sử dụng làm bộ truyền động, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng np-Pt bền hơn về mặt vật lý và có khả năng hoạt động tốt như một vật liệu cảm biến hoặc máy dò so với các vật liệu nano xốp khác quá mỏng manh.

Haonan Sun, tác giả đầu tiên của bài báo và nhà nghiên cứu trong Nhóm nghiên cứu của Hệ thống vật liệu nano kim loại tích hợp tại Đại học Công nghệ Hamburg. Là chất xúc tác, np-Pt sẽ tăng tốc độ phản ứng hóa học cụ thể.

Điều độc đáo nhất trong nghiên cứu này là cách các nhà nghiên cứu sản xuất vật liệu np-Pt. “Bước đột phá chính trong nghiên cứu này là chúng tôi đã thu được số lượng lớn np-Pt bằng cách xử lý điện hóa. Các nghiên cứu trước đây về np-Pt đều dựa trên các hạt nano hoặc màng được điều chế bằng cách sử dụng các hạt Pt thương mại đắt tiền hơn. Vì vậy, phương pháp xử lý dễ dàng và rẻ tiền sẽ làm tăng tính thực tiễn của np-Pt và giúp cho việc nghiên cứu sâu hơn có thể thực hiện được”, Sun cho biết.

Cụ thể, xử lý là một quá trình lọc hoặc ăn mòn có chọn lọc trong đó một thành phần của hợp kim hoặc hỗn hợp vật liệu được loại bỏ có chọn lọc khỏi vật liệu. Trước quá trình xử lý, vật liệu là một hỗn hợp đồng nhất. Sau quá trình lọc có chọn lọc, hoạt tính hóa học mạnh hơn của vật liệu pha trộn sẽ được loại bỏ một phần khỏi vật liệu, để lại những lỗ chân lông nhỏ. Trong trường hợp này, np-Pt được sản xuất bằng cách lọc có chọn lọc đồng từ hợp kim bạch kim-đồng (Pt15Cu85) bằng axit sulfuric (H2SO4).

Trước nghiên cứu này, np-Pt cũng chưa bao giờ được sản xuất với số lượng lớn hơn. Nhóm nghiên cứu đề xuất rằng hiệu suất thành công của np-Pt số lượng lớn đóng vai trò là mô hình cho sự phát triển của các kim loại xốp nano khác có thể được nghiên cứu về tính phù hợp của chúng làm vật liệu truyền động tiềm năng, cảm biến biến dạng hoặc chất xúc tác phản ứng hóa học.

Với hiệu suất của vật liệu dẫn động của np-Pt đã được thiết lập, nhóm nghiên cứu mong muốn xác định được tác động của vật liệu lên các phản ứng hóa học. “Bước tiếp theo của nghiên cứu này là nghiên cứu đặc tính xúc tác hóa học của np-Pt của chúng tôi. Chúng tôi đã tìm thấy một số hiện tượng rất thú vị với np-Pt số lượng lớn trong phản ứng khử oxy kết hợp oxy và hydro để tạo thành nước… và chúng tôi muốn thực hiện một số nghiên cứu sâu hơn về điều đó”, Sun cho biết.

Những người đóng góp khác bao gồm Yizhou Huang từ Nhóm nghiên cứu Hệ thống vật liệu nano kim loại tích hợp tại Đại học Công nghệ Hamburg ở Hamburg, Đức và Shan Shi từ Nhóm nghiên cứu Hệ thống vật liệu nano kim loại tích hợp tại Đại học Công nghệ Hamburg và Viện Cơ học Vật liệu tại Helmholtz-Zentrum Hereon ở Geesthacht, Đức.

####

Giới thiệu về Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa
Về vật liệu và thiết bị năng lượng

Vật liệu và Thiết bị Năng lượng được Đại học Thanh Hoa ra mắt, được Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa xuất bản hàng quý, nhằm mục đích trở thành một tạp chí quốc tế, bình duyệt, truy cập mở và liên ngành quốc tế trong lĩnh vực tiên tiến về vật liệu và thiết bị năng lượng. Nó tập trung vào nghiên cứu đổi mới của toàn bộ chuỗi nghiên cứu cơ bản, đổi mới công nghệ, chuyển đổi thành tựu và công nghiệp hóa trong lĩnh vực vật liệu và thiết bị năng lượng, đồng thời công bố các kết quả nghiên cứu nguyên bản, dẫn đầu và hướng tới tương lai, bao gồm nhưng không giới hạn ở thiết kế vật liệu , tổng hợp, tích hợp, lắp ráp và mô tả đặc tính của các thiết bị lưu trữ và chuyển đổi năng lượng, v.v.

Về SciOpen

SciOpen là một nguồn truy cập mở chuyên nghiệp để khám phá nội dung khoa học và kỹ thuật được xuất bản bởi Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa và các đối tác xuất bản của nó, cung cấp cho cộng đồng xuất bản học thuật công nghệ tiên tiến và khả năng dẫn đầu thị trường. SciOpen cung cấp các dịch vụ end-to-end thông qua việc gửi bản thảo, đánh giá ngang hàng, lưu trữ nội dung, phân tích, quản lý danh tính và tư vấn chuyên gia để đảm bảo sự phát triển của mỗi tạp chí bằng cách cung cấp một loạt các tùy chọn trên tất cả các chức năng như Bố cục Tạp chí, Dịch vụ Sản xuất, Dịch vụ Biên tập, Tiếp thị và Quảng cáo, Chức năng Trực tuyến, v.v. Bằng cách số hóa quy trình xuất bản, SciOpen mở rộng phạm vi tiếp cận, tác động sâu hơn và tăng tốc trao đổi ý tưởng.

Để biết thêm thông tin, xin vui lòng bấm vào tại đây

Liên hệ:
Mạnh đế lý
Nhà xuất bản Đại học Thanh Hoa
Văn phòng: 86-108-347-0580

Nếu bạn có một bình luận, xin vui lòng Liên hệ chúng tôi.

Các tổ chức phát hành tin tức, không phải 7th Wave, Inc. hay Nanotech Now, chỉ chịu trách nhiệm về tính chính xác của nội dung.

Bookmark: