COVID-19 Impact on Pharmaceutical Packaging in Chemicals and Materials Industry

Cambio arquitectónico de nanopartículas de estructuras de cadena de alta dimensión a estructuras de cadena de menor dimensión:

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  • 04 de agosto de 2021

 Nanomateriales deben tener formas y superficies consistentes y predecibles, así como técnicas de producción escalables para proporcionar propiedades mecánicas y eléctricas confiables. Los ingenieros resuelven este problema evaporando metales en un campo magnético para dirigir la reorganización de los átomos metálicos en formas predecibles. Una investigación relacionada con el campo ha sido publicada en el Journal of Physical Chemistry Letters. Los nanomateriales están formados por partículas de entre 1 y 100 nanómetros de tamaño que generalmente se crean en una matriz líquida que es costosa para aplicaciones de producción en masa y, en muchos casos, no están hechas de metales puros como el aluminio o el magnesio. Las técnicas de producción más económicas suelen implicar enfoques en fase de vapor para crear una nube de partículas que se condensan a partir del vapor.

Reza Abbaschian, distinguido profesor de Ingeniería Mecánica; y Michael Zachariah, profesor distinguido de Ingeniería Química y Ambiental en UC Riverside Marlan y Rosemary Bourns College of Engineering; se han asociado para producir nanomateriales a partir de hierro, cobre y níquel en fase gaseosa. Colocaron metal sólido en una poderosa bobina de levitación electromagnética para calentar el metal por encima de su punto de fusión y vaporizarlo. Luego, las gotas de metal flotan en el gas dentro de la bobina y sus direcciones están determinadas por sus reacciones inherentes a las fuerzas magnéticas y dónde aplicaron los campos magnéticos. Las nanopartículas formaron agregados filamentosos, mientras que las nanopartículas de cobre formaron grupos esféricos. Cuando se depositaron sobre una película de carbono, los agregados de hierro y níquel dieron a la película una superficie porosa, mientras que los agregados de carbono dieron a la película una superficie sólida porosa. Las propiedades de cada tipo de nanopartícula se reflejaron a mayor escala en la película de carbono.

Dado que se puede considerar el campo como un "complemento", este enfoque podría aplicarse a cualquier fuente de generación de nanopartículas en fase de vapor donde la estructura sea importante. Este enfoque dirigido al campo le permite manipular el proceso de ensamblaje y cambiar la arquitectura de las partículas resultantes de objetos fractales de alta dimensión a estructuras en forma de cadena de menor dimensión.