По-леки, по-здрави, по-устойчиви: Алуминиевите нановлакна променят индустрията

Металните нишковидни нанокристали (MFNs) са сравнително нови материали и все още не са широко използвани в съвременната електроника. Наред с други неща, и поради липсата на технология за масово производство. Японски учени обаче успяха да постигнат промишлен растеж на алуминиевите MFNs, които се характеризират с повишена ефективност. Методът може да се използва и за производство на нановлакна и от други метали.

Нишковидните нанокристали са толкова малки, че се отглеждат от атоми, обикновено чрез отлагане от газовата фаза. Постигането на високо качество и чистота е доста трудно, особено при металите, пише Science Daily. Екип от учени от Университета в Нагоя е използвал атомна дифузия в твърда фаза, подсилена от йонен лъч, за да създаде алуминиеви нановлакна от отделни кристали.

В процеса на атомна дифузия атомите и молекулите се придвижват от област с висока концентрация към област с ниска концентрация чрез промяна на напрежението под въздействието на топлината. Кристалните гранули се облъчват с йонни лъчи във вътрешността на алуминиевия филм и стават по-груби на повърхността. Това предизвиква промени в разпределението на напрежението и насочва потока от атоми към подходящите области за растеж на нановлакна.

„Увеличихме плътността на алуминиевите нановлакна от 2×10 в пета степен на cm2 до 180×10 в пета степен на cm2“, заяви Кимура Ясухиро, ръководител на изследователския екип. – Това постижение открива пътя към методите за отглеждане на метални нишковидни нанокристали, които досега са били отглеждани само случайно и в малки количества. По принцип методът може да се приложи и за други метали.“

Уникалните свойства на алуминиевите нановлакна са голямата повърхност, добрите механични свойства, устойчивостта на естествено окисление – подходящи са като компоненти за детектори, така и в сферата на оптоелектрониката.