Nano — estructuración ultrasónico pa producir metales porosos

Sonochemistry ge 'nar herramienta xi na hño pa ar ingeniería ne ar funcionalización nano ar materiales. Jar metalurgia, ar irradiación ultrasónica promueve ar formación metales porosos. Ar Hmunts'i ya nthoni Dr. Daria Andreeva desarrollado 'nar nt'ot'e xi hño ne ya costo — nt'ot'e xi hño asistida ya ultrasonido, pa nda producir metales mesoporosos.

Metales porosos atraen 'befi mar hñets'i ar múltiples ramas tecnológicas nu'bya yá características komongu ár resistencia ar corrosión, resistencia mecánica ne ya mfeni ya soportar temperaturas extremadamente altas. Gi propiedades ar basan ja ya superficies nanoestructuradas ko poros miden ho̲ntho 'ra pocos nanómetros ar diámetro. Materiales mesoporosos da caracterizan ya pose tamaños entre 2 ne 50 nm, mente da hñei microporoso pe̲ts'i 'nar tamaño poro inferior da 2nm. 'Nar equipo nthoni mbo ja nu'u̲ Dr. Daria Andreeva ar ar dätä nguu ar Bayreuth (nsa̲di primärya química física II) xi desarrollado ko éxito 'nar nt'ot'e ultrasonido mextha resistencia ne costo — nt'ot'e xi hño pa ar diseño ne ar producción ya estructuras metálicas .

Jar nuna proceso, bí tratan ya metales 'nar njäts'i acuosa ya tsambuhñä ne ya cavidades pocos nanómetros evolucionan, ja ya precisamente definido ar brechas. Pa gi estructuras 'na jar medida, ya nuna ar dängo 'nar nthegi xi hño. espectro aplicaciones innovadoras, incluyendo ar ndähi, limpieza, almacenamiento energía wa tecnología médica. Ho̲ntho nu'u̲ prometedor ge njapu'befi ya metales porosos jar nanocompuestos. T'o̲t'e 'nar 'ra'yo nsa̲di ar materiales compuestos, nä'ä llena 'nar estructura matriz xi fina ko partículas da varían jar tamaño asta 20 ar nanómetros.

Ar UIP1000hd ge 'nar dispositivo ultrasónico potente, ne bí gi japu̲'be̲fi pa ingeniería materiales, Kadu ar estructuración ne ar partículas ar ar nano. (Click pa agrandar!)

Dr. D. Andreeva demuestra ar nt'ot'e sonicación ya partículas sólidas 'nar suspensión acuosa ir nge njapu'befi ar ar UIP1000hd ultrasonicador (20 ar kHz, 1000W). Fotografiya ya Ch. Wißler

Ar 'ra'yo técnica gi japu̲'be̲fi 'nar proceso formación ar burbujas generadas ir nge ya ultrasonidos, nä'ä da denomina cavitación jar física (derivado ar ar lat. “'yowa cavo” = “hueco ar”). Jar marinera, proceso nuna ar teme nu'bya Nar dätä hño ngi nä'ä to causar turbinas ne hélices ar nave. Pa velocidades rotación xi mextha, vapor ngetho ge burbujas jár ar dehe. 'Me̲fa 'nar período hingi maa debajo ar extremadamente ar mextha ar presión ya burbujas colapsan interiormente, nja'bu̲ deformar ya superficies metálicas. Ar proceso ar cavitación 'nehe ar xi generar usando ultrasonido. Ar ultrasonido bí compone ar ondas compresionales ko frecuencias por encima de ar rango audible (20 kHz) ne genera burbujas ar vacío ar dehe ne soluciones acuosas. Temperaturas varios miles ya grado ar centígrados ne ar presiones extremadamente altas asta 1000 bar ocurren nu'bu̲ gi burbujas implosionan.

Ar dispositivo ultrasónico UIP1000hd ar xi utilizado pa ar nanoestructuración metales altamente porosos. (Click pa agrandar!)

Presentación esquemática ja ya efectos cavitación acústica dige nyokwi nthoki ya partículas ya ar bo̲jä,.
Fotografiya ya Dr. D. Andreeva

Ar esquema 'be̲t'o gi 'ñudi ya efectos cavitación acústica dige nyokwi nthoki ya partículas ya ar bo̲jä,. Metales hñets'i'i punto fusión (MP) komongu zinc (Zn) ko ya oxidados completamente; metales ko 'nar mar hñets'i punto fusión komongu ar níquel (Ni) ne titanio (nu'i) exhiben nyokwi nthoki superficial jár sonicación. Aluminio (ma ar) ne magnesio (Mg) o̲t'e estructuras mesoporosos. Metales Nobel ya resistentes ma radiación ultrasonido nu'bya ár nzäm'bu ja ar oxidación. Ar especifican ya puntos fusión yá metales ya grado ar Kelvin (ë).

'Nar control preciso nuna ar proceso to da t'ot'e 'nar objetivo nanoestructuración metales suspendidos 'nar njäts'i acuosa — dada ciertas características físicas ne químicas ya metales. Pa metales reaccionan xi diferentemente nu'bu̲ ar expone nuna sonicación, komongu Dr. Daria Andreeva junto con yá colegas jar Golm, Berlín ne Minsk xi demostrado. Ja ya metales ko mextha reactividad komongu ar zinc, ar aluminio ne ar magnesio, 'nar matriz estructura ar ngetho ge gradualmente, estabilizada ja 'nar capa óxido. 'Me̲hna resulta jar metales porosos nä'ä xi ngu da procesados jar materiales compuestos. Metales nobles komongu k'axt'i, platino, ár t'axi ne paladio ne nuna ar comportan diferentemente. Nu'bya ár tendencia oxidación bajo, resisten ar nt'ot'e ya ultrasonido ne conservan yá propiedades ne estructuras iniciales.

Ya sonicación, ar tsa̲ da formar 'nar capa polielectrolito da Hinte da ja ar corrosión. (Click pa agrandar!)

Mfa̲ts'i ultrasónica ar aleaciones aluminio ar corrosión. [© Skorb et jar el. 2011]

Ar fotografiya ya mañä gi 'ñudi ke ar ultrasonido 'nehe tsa̲ da utilizar ar pa ár mfa̲ts'i ar aleaciones aluminio ar corrosión. Ma jar izquierda: ar fotografiya 'nar aleación aluminio ja 'nar njäts'i altamente corrosiva, por debajo de 'nar tsita electomicroscopic ar superficie, dá da — nu'bu̲ sonicación — bí xi formado 'nar capa polyelectolyte. Nuna ar capa ofrece 'nar mfa̲ts'i ar corrosión Nxoge 21 ar pa. Ma jar derecha: ar xkagentho aleación aluminio hinda porke xi expuestos jar ar sonicación. Ar superficie xí totalmente corroída.

Hecho da 'na'ño metales reaccionan ar maneras dramáticamente 'na'ño ya sonicación to da explotado pa ya innovaciones jar ciencia materiales. Aleaciones ar xi convertir jar nuna bí nanocompuestos da ya partículas ya materiales mäs estables gi 'bu̲hu̲ contenidas ja 'nar matriz porosa ar ar menu hingi mpa̲ti ya bo̲jä,. Bí nja'bu̲ bí superficies ar na dätä bí presentan ja 'nar espacio xi limitado, da permite nuya nanocompuestos da zu̲di bí komongu ar catalizadores. Ntsoni reacciones químicas particularmente rápidas ne eficientes

Junto ko ar Dr. Daria Andreeva, ya investigadores Prof. Dr. Andreas Fery, Dr. Nicolas Pazos — Perez ne Jana Schäferhans, 'nehe ya nsa̲di primärya química física II, contribuyeron ya resultados nthoni. Ko yá colegas ar Instituto Max Planck ar coloides ne ar Interfaces jar Golm, ar Berlín Helmholtz — Zentrum für Materialien und Energie GmbH ne ár dätä nguu Estatal Bielorrusia jar Minsk, bí publicaron yá últimos resultados jar 'ñu ja ar he̲'mi hyax'bu̲pa “Nanoescala”.

Hielscher's ultrasonicator UIP1000hd was successfully used for the formation of mesoporous metals. (Click to enlarge!)

Procesador ultrasónico UIP1000hd ar Nano — estructuración ar metales

Contacto yá da 'yadi mäs ungumfädi

Ñö ko ngekagihe dige yá ndu procesamiento. Recomendamos ya parámetros configuración ne ar proceso xí adecuados pa ár 'be̲fi.





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Referencia:

  • Skorb, Ekaterina V.; Fix, Dimitri; Shchukin, Dmitry G.; Möhwald, Helmuth; SVIRIDOV, Dmitry V.; Mousa, Rami; Wanderka, Nelia; Schäferhans, Jana; Pazos Peres, Nicolás; Fery, Andreas; Andreeva, Daria V. (2011): Formación ar aceleración esponjas metálicas. Nanoescala – Avance ndu̲i 3 yá 3, 2011. 985 — 993.
  • Wißler, Christian (2011): nanoestructuración altamente precisa ir nge ya ecografía: 'ra'yo nt'ot'e pa producir metales porosos. Ar Blick jar die Forschung. Bayreuth Mitteilungen der Universität 05, 2011.

Pa mäs ungumfädi científica, Jaki ga japi ar jar contacto ko: Dr. Daria Andreeva, nsa̲di primärya química física II dätä nguu Bayreuth, 95440 Bayreuth, nu Alemäña – teléfono: + 49 (0) 921 yá 55 — 2750
correo electrónico: daria.andreeva@uni-bayreuth.de



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Homogeneizadores ultrasonidos tejido bí mä jar tso̲kwa menudo komongu ar sonicador ar sonda, sonic lyser, disruptor ar ultrasonido, ju̲ni ultrasónico, sono — ruptor, sonifier, sonic dismembrator, disruptor celular, dispersores ultrasónicos wa disolvente. Ar nt'uni yá ngäts'i ya distintas aplicaciones nä'ä to da tsoni da t'ot'e sonicación.