Sciencemag.cz
Doporučujeme
Levitační techniky nejsou zajímavé jen v dopravě, ale i na mnohem menší úrovni. Mohly by přispět k formování kovových nanomateriálů do přesně definovaných struktur. Technologové z University of California v Riverside uvádějí, že při odpařování kovů v magnetickém poli se atomy mohou sestavit do předvídatelných tvarů a povrchů. Tato výrobní technika by mohla být dobře škálovatelná a poskytovat materiály s konzistentními elektrickými i mechanickými vlastnostmi.
Nanomateriály z částic o velikosti 1–100 nm se často vytvářejí v kapalné matrici, což je ale jen omezeně škálovatelná technika a navíc špatně použitelná např. pro hliník a hořčík. Techniky využívající páry (kondenzace, depozice…) jsou levnější a jednodušší, ale zase se při nich obtížněji definuje, jak přesně bude výsledný materiál vypadat.
Reza Abbaschian a Michael Zachariah z UC Riverside si hráli s tvorbou materiálů na bázi mědi, železa a niklu. Pevný kov uzavřeli do silné elektromagnetické levitační cívky, zahřáli jej a roztavili. Kapičky kovu pak levitovaly v plynu uvnitř cívky a pohybovaly se v závislosti na působících magnetických silách. Změnami magnetického pole pak šlo kapičky přibližovat k sobě a spojovat je do uspořádaných struktur. Železo a nikl mělo při spojování nanočástic tendenci vytvářet řetězce, měď naproti tomu kulové shluky. Nakonec se částice usadily na uhlíkovém filmu, přičemž vlastnosti materiálu ve větším měřítku se daly odvodit z vlastností samotných nanočástic (tisková zpráva ne zrovna jasně zmiňuje i „fraktální povahu“, kdy intenzita vnějšího pole ovlivňuje fraktální dimenzi apod.). Autoři výzkumu uvádějí, že tímto způsobem by se mohly vyrábět např. materiály pro magnetické stínění nebo plnidla upravující elektromagnetické či mechanické vlastnosti různých polymerních kompozitů.
Pankaj Ghildiyal et al. Magnetic-Field Directed Vapor-Phase Assembly of Low Fractal Dimension Metal Nanostructures: Experiment and Theory, The Journal of Physical Chemistry Letters (2021). DOI: 10.1021/acs.jpclett.0c03463
Zdroj: University of California – Riverside / Phys.org
