Наноматериалы должны иметь последовательные и предсказуемые формы и поверхности, а также масштабируемые технологии производства для обеспечения надежных механических и электрических свойств. Инженеры решают эту проблему, испаряя металлы в магнитном поле, чтобы перестроить атомы металлов в предсказуемые формы. Исследование, связанное с этой областью, было опубликовано в журнале Journal of Physical Chemistry Letters. Наноматериалы состоят из частиц размером от 1 до 100 нанометров, которые обычно создаются в жидкой матрице, которая является дорогостоящей для массового производства и во многих случаях не состоит из чистых металлов, таких как алюминий или магний. Наиболее экономичные методы производства обычно включают подходы паровой фазы для создания облака частиц, которые конденсируются из пара.
Реза Аббашян, заслуженный профессор машиностроения; и Майкл Захария, выдающийся профессор химической и экологической инженерии Калифорнийского университета в Риверсайде, Марлан и инженерный колледж Розмари Борнс; объединились для производства наноматериалов из железа, меди и никеля в газовой фазе. Они поместили твердый металл в мощную электромагнитную левитационную катушку, чтобы нагреть металл выше точки плавления и испарить его. Затем капли металла плавают в газе внутри катушки, и их направление определяется их собственными реакциями на магнитные силы и местом приложения магнитных полей. Наночастицы образовывали нитевидные агрегаты, а наночастицы меди образовывали сферические кластеры. При осаждении на углеродную пленку агрегаты железа и никеля придавали пленке пористую поверхность, а агрегаты углерода придавали пленке пористую твердую поверхность. Свойства каждого типа наночастиц отразились на углеродной пленке в более крупном масштабе.
Поскольку поле можно рассматривать как «дополнение», этот подход можно применить к любому источнику генерации наночастиц в паровой фазе, где структура важна. Этот полевой подход позволяет манипулировать процессом сборки и изменять архитектуру получаемых частиц от многомерных фрактальных объектов до низкомерных цепочечных структур.