O bico ultrasonioc pode ser usado para pulverização de nanotubos？

Os nanotubos de carbono (CNTs) são um nanomaterial unidimensional típico e têm sido um dos pontos de pesquisa de pesquisa no campo da ciência dos materiais por muitos anos. Os nanotubos de carbono são um isômero isótopo do carbono cristalino. Estruturalmente, eles são nanotubos ocos unidimensionais em forma de favo de mel, nos quais os átomos de CC formam ligações covalentes com hibridação SP2. De acordo com o número de paredes de nanotubos de carbono, eles podem ser divididos em nanotubos de carbono de parede única (SWCNTs) e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNTs). De acordo com as características estruturais dos nanotubos de carbono, eles podem ser divididos em três tipos: poltrona, zigue -zague e helicoidal. Os nanotubos de carbono helicoidal têm quiralidade, enquanto os nanotubos de zigue -zague e poltrona não têm quiralidade.

Vantagens de desempenho de nanotubos de carbono:

1. Maior resistência específica: a ligação covalente que conecta os átomos de carbono em nanotubos de carbono é a ligação química mais estável na natureza. Os nanotubos de carbono têm resistência à tração extremamente alta e módulo elástico. Ao mesmo tempo, a densidade dos nanotubos de carbono é de apenas 1/6 da de aço, tornando -os o material com a maior força específica que pode ser preparada atualmente.

2. Flexibilidade forte: os nanotubos de carbono são fortes, mas não quebradiços. Ao dobrar nanotubos de carbono ou aplicar pressão a eles axialmente, mesmo que a força externa exceda o limite de força de Euler ou a resistência à flexão, os nanotubos de carbono não quebrarão, mas primeiro se dobrarão em um grande ângulo. Quando a força externa é liberada, os nanotubos de carbono retornam ao seu estado original.

3. Boa condutividade: A estrutura dos nanotubos de carbono é a mesma que a estrutura lamelar da grafite e tem boa condutividade. A resistência dos nanotubos de carbono é independente de seu comprimento e diâmetro. Quando os elétrons passam por nanotubos de carbono, eles não geram calor para aquecer os nanotubos de carbono. A transmissão de elétrons em nanotubos de carbono é como a transmissão de sinais de luz em cabos de fibra óptica, com perda mínima de energia, tornando -os excelentes condutores de bateria.

4. Bom desempenho de armazenamento de hidrogênio: os nanotubos de carbono têm uma área de superfície alta e alta e possui excelente capacidade de armazenamento de hidrogênio após o tratamento.

5. Excelentes propriedades de inserção de lítio: a cavidade do tubo oco dos nanotubos de carbono, as lacunas entre os tubos, as lacunas entre as camadas da parede do tubo e vários defeitos na estrutura do tubo fornecem espaço de armazenamento abundante e canais de transporte para íons de lítio.

6. Estabilidade química: Os nanotubos de carbono são quimicamente estáveis ​​e têm resistência ácida e alcalina. A adição de nanotubos de carbono aos compósitos poliméricos pode melhorar a resistência ao ácido e a oxidação do próprio material.

A pulverização por nanotubos ultrassônicos é uma tecnologia avançada de revestimento que usa tecnologia ultrassônica para dispersar e pulverizar materiais de nanotubos uniformemente (como nanotubos de carbono ou outras estruturas de nanotubos) na superfície do substrato. O núcleo está na combinação da capacidade de dispersão do ultrassom e do controle preciso da pulverização para obter deposição eficiente e uniforme dos nanomateriais.

Os sistemas de pulverização ultrassônica são particularmente adequados para pulverizar suspensões de nano, como CNT, nanofios, perovskitas, grafeno etc. Devido à vibração ultrassônica inerente da cabeça de spray, a energia quebra a vibração mecânica aglomerada sem a suspensão e o líquido é submetido à vibração mecânica contínua em todo o processo de seleção em todo o processo de seleção. Isso é particularmente benéfico nos casos em que é necessária dispersão uniforme de nanopartículas funcionais.

Os sistemas de pulverização ultrassônica são usados ​​para pulverizar revestimentos uniformes de espessura em substratos de qualquer largura. A capacidade de produzir esses revestimentos muito finos e altamente uniformes, mesmo com larguras muito amplas, torna a tecnologia de pulverização ultrassônica particularmente adequada para muitas aplicações de pulverização de nanotecnologia de precisão.

1. Princípio técnico

Dispersão ultrassônica:

O efeito de cavitação é gerado no líquido ultrassônico de alta frequência. A alta pressão instantânea e o micro jato podem efetivamente quebrar a aglomeração dos nanotubos, tornando -os dispersos uniformemente no solvente, evitando danos ou reaglomeração causados ​​pela agitação mecânica tradicional.

Processo de pulverização:

A suspensão de nanotubos dispersos é atomizada através de um bico e pulverizada na superfície do substrato usando gás comprimido ou assistência eletrostática. A vibração ultrassônica também pode otimizar o efeito da atomização, formar gotículas mais finas e melhorar a uniformidade do revestimento.

2. Vantagens -chave

Uniformidade: as ondas ultrassônicas garantem que os nanotubos sejam monodispersos, evitando aglomeração de partículas ou rachaduras no revestimento.

Processo de baixa temperatura: Adequado para substratos sensíveis ao calor (como plásticos, dispositivos eletrônicos flexíveis).

Alta adesão: os nanotubos estão fortemente ligados ao substrato, adequados para aplicações que conduzem eletricidade, calor ou aprimoram as propriedades da interface.

Espessura controlável: ajustando os parâmetros ultrassônicos, podem ser alcançados a velocidade e a concentração de pulverização, podem ser alcançados revestimentos precisos de nanômetros a micrômetros.

3. Áreas de aplicação

Dispositivos eletrônicos:

Filme condutor transparente (substituindo o ITO, usado em telas de toque e displays flexíveis).

Eletrodos sensores (gás/biossensores altamente sensíveis).

Energia: revestimentos de eletrodos da bateria de lítio (melhorando a condutividade e a vida útil do ciclo).

Camadas de catalisador de células de combustível.

Aeroespacial: Melhoria da superfície composta (nanotubos de carbono melhoram a resistência ao impacto dos compósitos de fibra de carbono).

Biomedicina: revestimentos antibacterianos ou eletrodos de interface neural (aproveitando a biocompatibilidade de nanotubos).

A aplicação da tecnologia de pulverização ultrassônica na indústria médica não apenas melhora o nível de fabricação de dispositivos médicos, mas também traz soluções médicas mais seguras e eficazes para os pacientes. As empresas de fabricação médica precisam adotar ativamente a inovação tecnológica, fortalecer a pesquisa e desenvolvimento de tecnologia e treinamento de pessoal, tomar a tecnologia de pulverização ultrassônica como um avanço, promover o desenvolvimento da fabricação médica na direção de precisão e inteligência e fazer maiores contribuições para a causa da saúde humana. Com o progresso contínuo da tecnologia, a tecnologia de pulverização ultrassônica desempenhará um papel mais importante no campo da fabricação médica e promoverá a indústria médica a um nível superior.

Vídeos de equipamentos de pulverização ultrassônica do RPS-Sonic: