Kā padarīt nanofluīdus

Nanofluīds ir inženierijas šķidrums, kas sastāv no bāzes šķidruma, kas satur nanodaļiņas. Nanofluīdu sintēzei ir nepieciešama efektīva un uzticama homogenizācijas un deaglomerācijas tehnika, lai nodrošinātu augstu vienādas dispersijas pakāpi. Ultraskaņas izkliedētāji ir augstākā tehnoloģija nanofluīdu ēšanai ar lieliskām īpašībām. Ultraskaņas dispersija izceļas ar efektivitāti, ātrumu, vienkāršību, uzticamību un lietotājam draudzīgumu.

Kas ir nanofluīdi?

Nanofluīds ir šķidrums, kas satur nano izmēra daļiņas (≺100nm), ko parasti sauc par nanodaļiņām. Nanodaļiņas, ko izmanto nanofluīdos, parasti ir izgatavotas no metāliem, oksīdiem, karbīdiem vai oglekļa nanocaurules. Šīs nanodaļiņas ir izkliedētas bāzes šķidrumā (piemēram, ūdens eļļā utt.), lai iegūtu inženierijas koloidālu suspensiju, t.i., nanofluīdu. Nanofluīdiem piemīt uzlabotas termo-fizikālās īpašības, piemēram, siltumvadītspēja, termiskā difūzija, viskozitāte un konvektīvā siltuma pārneses koeficienti, salīdzinot ar bāzes šķidruma materiālajām īpašībām.
Kopīga nanofluīdu lietošana ir to izmantošana par dzesēšanas vai aukstumaģentu. Pievienojot nanodaļiņas parastajiem dzesēšanas šķidrumiem (piemēram, ūdenim, eļļai, etilēnglikolam, polialfaolefīnam utt.), uzlabojas parasto dzesēšanas vielu termiskās īpašības.

Nanofluīdu izgatavošana ar ultraskaņas homogenizatoru

Nanofluīdu mikrostruktūru var ietekmēt un manipulēt, izmantojot vispiemērotāko homogenizācijas tehnoloģiju un apstrādes parametrus. Ultraskaņas dispersija ir pierādīta kā ļoti efektīva un uzticama nanofluīdu sagatavošanas tehnika. Ultraskaņas izkliedētāji tiek izmantoti pētniecībā un rūpniecībā, lai sintezētu, dzirnavas, izkliedētu un homogenizētu nanodaļiņas ar augstu viendabīgumu un šauru daļiņu izmēru sadalījumu. Procesa parametri nanofluīdu sintēzei ietver ultraskaņas enerģijas ievadi, ultraskaņas amplitūdu, temperatūru, spiedienu un skābumu. Futhermore, reaktīvu un piedevu veidi un koncentrācijas, kā arī secība, kādā piedevas pievieno šķīdumam, ir svarīgi faktori.
Ir labi zināms, ka nanofluīdu īpašības ir ļoti atkarīgas no nanomateriālu struktūras un formas. Tāpēc nanofluīdu kontrolējamu mikrostruktūru iegūšana ir galvenais faktors, kas veicina nanofluīdu funkcionalitāti un kvalitāti. Izmantojot optimizētus ultrasonication parametrus, piemēram, amplitūdu, spiedienu, temperatūru un enerģijas pievadi (Ws / mL), ir galvenais, lai radītu stabilu, vienmērīgu augstas kvalitātes nanofluīdu. Ultrasonication var veiksmīgi piemērot deagglomerate un izkliedēt daļiņas vienā izkliedētās nanodaļiņās. Ar mazāku daļiņu izmēru, Brownian kustība (Brownian ātrums), kā arī daļiņu daļiņu mijiedarbība palielinās un rada stabilākus nanofluīdus. Hielscher ultrasonikatori ļauj precīzi kontrolēt visus svarīgos apstrādes parametrus, var darboties nepārtraukti augstās amplitūdās (24/7/365) un nāk ar automātisku datu protokolēšanu, lai viegli novērtētu visus ultraskaņas braucienus.

Ultrasoniski izkliedēts nano izmēra silīcija dioksīds

Ultraskaņas apstrāde Uzlabota nanofluīdu stabilitāte

Nanofluīdu gadījumā nanodaļiņu aglomerācija izraisa ne tikai mikrokanālu nosēšanos un aizsērēšanu, bet arī nanofluīdu siltumvadītspējas samazināšanos. Ultraskaņas deagglomerācija un dispersija tiek plaši izmantota materiālajā zinātnē un rūpniecībā. Ultraskaņas apstrāde ir pierādīta tehnika, lai sagatavotu stabilas nano-dispersijas ar vienotu nanodaļiņu sadalījumu un lielu stabilitāti. Tāpēc Hielscher ultraskaņas izkliedētāji ir vēlamā tehnoloģija, kad runa ir par nanofluīdu ražošanu.

Ultrasoniski ražoti nanofluīdi pētniecībā

Pētījumos ir pētīta ultrasonication un ultraskaņas parametru ietekme uz nanofluīdu īpašībām. Lasiet vairāk par zinātniskajiem konstatējumiem par ultraskaņas nanofluīdu sagatavošanu.

Ultraskaņas ietekme uz Al2O3 nanofluīdu sagatavošanu

Noroozi et al. (2014) atklāja, ka pie "augstākas daļiņu koncentrācijas bija lielāka nanofluīdu termiskās difuzivitātes uzlabošana, kas rodas ultraskaņas apstrādes rezultātā. Turklāt lielāka stabilitāte un siltuma difuzivitātes uzlabošana tika iegūta, pirms mērījuma ar lielāku jaudu zondes skaņas sensoru noskaujot nanofluīdus ar lielāku jaudu." Mazākajiem NP siltuma difūzijas uzlabojums bija lielāks. Tas ir tāpēc, ka mazākām daļiņām ir lielāka efektīvā virsmas platība un tilpuma attiecība. Tādējādi mazākas daļiņas palīdzēja veidot stabilu nanofluīdu un ultraskaņu ar ultraskaņas zondi, kas būtiski ietekmēja termisko difūziju. (Noroozi et al. 2014)

Soli pa solim instrukcija Al2O3 ūdens nano šķidrumu ultraskaņas ražošanai

Pirmkārt, nosverIet Al2O3 nanodaļiņu masu ar digitālo elektronisko svaru. Tad ielieciet Al2O3 nanodaļiņas nosvērtajā destilētajā ūdenī pakāpeniski un sakratiet Al2O3-ūdens maisījumu. Nepārtraukti sonicate maisījumu 1h ar ultraskaņas zondes tipa ierīci UP400S (400W, 24kHz, skatīt attēlu pa kreisi), lai radītu vienmērīgu nanodaļiņu dispersiju destilētā ūdenī. Nanofluīdus var pagatavot dažādās frakcijās (0,1%, 0,5% un 1%). Virsmaktīvās vielas vai pH izmaiņas nav nepieciešamas. (Isfahani et al., 2013)

Ultrasoniski noregulēti ūdens ZnO nanofluīdi

Elcioglu et al. (2021) savā zinātniskajā pētījumā norāda, ka "Ultrasonication ir būtisks process pareizai nanodaļiņu dispersijai bāzes šķidrumā un stabilitātei, kā arī optimālām īpašībām reālām vajadzībām." Viņi izmantoja ultrasonicator UP200Ht, lai ražotu ZnO / ūdens nanofluīdus. Ultraskaņas apstrādei bija skaidra ietekme uz acs ZnO nanofluīda virsmas spraigumu. Pētnieku atklājumi liek secināt, ka jebkura nanofluīda virsmas spraigumu, nanoplēvi un citas saistītās iezīmes var pielāgot un noregulēt pienācīgos ultrasonication apstākļos.

Ultraskaņas homogenizatori nanofluīdu ražošanai

Hielscher Ultrasonics projektē, ražo un izplata augstas veiktspējas ultraskaņas izkliedētājus visu veidu homogenizācijas un deaglomerācijas lietojumiem. Kad runa ir par nanofluīdu ražošanu, izšķiroša nozīme ir precīzai ultraskaņas kontrolei un uzticamai nanodaļiņu suspensijas ultraskaņas apstrādei.
Hielscher Ultrasonics procesori dod jums pilnīgu kontroli pār visiem svarīgajām apstrādes parametriem, piemēram, enerģijas ievadi, ultraskaņas intensitāti, amplitūdu, spiedienu, temperatūru un aiztures laiku. Tādējādi jūs varat pielāgot parametrus optimizētiem apstākļiem, kas pēc tam noved pie augstas kvalitātes nanofluīdiem.

• Jebkuram tilpumam / ietilpībai: Hielscher piedāvā ultrasonikatorus un plašu piederumu portfeli. Tas ļauj konfigurēt ideālo ultraskaņas sistēmu jūsu pielietojumam un ražošanas jaudai. No maziem flakoniem ar mililitriem līdz liela apjoma plūsmām tūkstošiem galonu stundā Hielscher piedāvā piemērotu ultraskaņas risinājumu jūsu procesam.
• Stabilitāti: Mūsu ultraskaņas sistēmas ir spēcīgas un uzticamas. Visi Hielscher ultrasonikatori ir būvēti 24/7/365 darbībai un prasa ļoti maz apkopes.
• Lietotājdraudzīgumu: Mūsu ultraskaņas ierīču izstrādātā programmatūra ļauj iepriekš izvēlēties un saglabāt ultraskaņas iestatījumus vienkāršai un uzticamai apstrādei ar ultraskaņu. Intuitīvā izvēlne ir viegli pieejama, izmantojot digitālu krāsainu skārienjutīgo displeju. Attālinātā pārlūkprogrammas vadība ļauj darboties un uzraudzīt, izmantojot jebkuru interneta pārlūkprogrammu. Automātiskā datu ierakstīšana saglabā procesa parametrus jebkurai ultraskaņas palaišanai iebūvētā SD kartē.

Zemāk redzamā tabula sniedz norādes par mūsu ultraskaņas aparātu aptuveno apstrādes jaudu: