Przecław News

Informacje o Polsce. Wybierz tematy, o których chcesz dowiedzieć się więcej w Wiadomościach Przecławia.

Odgórna kontrola składu materiału od dołu do góry

Wykres 1

zdjęcie: . Odgórne (a) i oddolne (b) etapy syntezy nanomateriałów. (c) Szklisty, krystaliczny materiał ceramiczny jest dostrajany przez elementarne formowanie fotoobrabialnej mieszaniny prekursorów i jej termoplastyczność w pożądanej temperaturze, ciśnieniu i środowisku gazowym. Przebudowa wywołana napięciem powierzchniowym jest pokazana na obrazach skaningowego mikroskopu elektronowego w (b), gdzie ta sama skala dotyczy obu obrazów przed i po wyżarzaniu w wysokiej temperaturze.
Sceneria więcej

Źródło: OEA

W nowym poście od postęp optoelektronicznyI 10.29026 / oea.2023.230023 Profesor Saulios Gudkazis z Swinburne University of Technology w Hawthorne w stanie Wiktoria w Australii oraz program WRH International Research Frontiers Initiative (IRFI) Tokyo Institute of Technology w Jokohamie w Japonii omawia odgórną kontrolę składu materiałów w nanoskali.

W badaniach opublikowanych niedawno w postęp optoelektroniczny [Merkininkaitė G, Aleksandravičius E, Malinauskas M, Gailevičius D, Šakirzanovas S. Laser additive manufacturing of Si/ZrO2 tunable crystalline phase 3D nanostructures. Opto-Electron Adv 5, 210077 (2022). doi: 10.29026/oea.2022.210077]Mangirdas Malinauskas i współpracownicy z Uniwersytetu Wileńskiego zgłaszają nową ścieżkę syntezy materiałów nieorganicznych o wysokiej rozdzielczości za pomocą druku laserowego 3D i spiekania. Metamateriały 3D (w przeciwieństwie do tego, co można znaleźć w naturze) powstają w wyniku badań nad polimeryzacją/drukowaniem 3D w wysokiej rozdzielczości, w których proporcje nieorganicznych części kompozytu można dostosować na dużą skalę.

Dodając poprodukcyjną fazę wyżarzania w wysokiej temperaturze (HTA) do spiekania / spiekania w przepływie powietrza / tlenu po polimeryzacji 3D, można wytwarzać nowe trójwymiarowe struktury szklane i / lub ceramiczne z cechami w nanoskali i skurczem na dużą skalę, jak pokazano na ryc. . 1. Niedawne szeroko zakrojone badania odporności zolu-żelu na krzemionkę cyrkonowąz różnymi proporcjami mieszania Si: Zr wykazał kalcynację kontrolowaną przez HTA i tworzenie faz nanokrystalicznych krzemionki i cyrkonu krystobalitu i cyrkonu ZrSiO.4jednoskośny-ZrO2tetragonalny-ZrO2; Na przykład ZrO2 Jest to materiał ceramicznych noży, który w ciągu ostatnich kilku lat stał się szeroko stosowany jako przybory kuchenne. Kontrolowana kalcynacja jest bezpośrednim wyzwaniem dla tworzenia precyzyjnych elementów optycznych o różnych współczynnikach załamania światła. Ponadto fotoinicjatory, które pomagają uzyskać większe okno polimeryzacji 3D w druku laserowym 3D, są spalane na etapie kalcynacji, pozostawiając czystą fazę szklano-ceramiczną. W wyższych temperaturach następuje osadzanie faz ceramicznych z bardzo bogatymi możliwościami dostosowania końcowego stanu składu i funkcji materiału do konkretnego zastosowania. Koncepcja metamateriałów jest nieodłącznie związana z zastosowaniami fotonicznymi w dziedzinie optyki płaskiej, gdzie amplituda, faza, polaryzacja i czoło fali światła mogą być modelowane w nanoskali poprzez modelowanie funkcjonalizowanych nanostruktur i materiałów 2D. Optycznie czynne metamateriały można również tworzyć poprzez lokalizowanie światła w falach powierzchniowych — plazmonach, które mogą zapewnić laserowy odpowiednik w nanoskali — spaser. W Spaser optycznie aktywny ośrodek wzmacniający jest osadzony wokół nanocząstki, podobnie jak koncepcja sferycznego lasera barwnikowo-sferycznego z wnęką i ośrodkiem aktywnym oddzielonymi przestrzenią. Do tych zastosowań w fotonice wymagane jest zdefiniowanie struktur i wzorów różnych materiałów z rozdzielczością nanoskalową. Litografia o wysokiej rozdzielczości, która została opracowana jako narzędzie płaskiej nanotechnologii 2D dla mikroelektroniki, została wykorzystana i przyjęta w nanoprodukcji 3D. Reprezentuje podejście odgórne, które stanowi wyzwanie, gdy trzeba wyprodukować prawdziwie trójwymiarowe metamateriały.

READ  Nowy, samodzielny test może szybciej wykryć ukryte wczesne objawy demencji

Najbardziej praktycznym podejściem jest użycie bezpośredniego zapisu laserowego, który jest z natury 3D, który może osiągnąć precyzję poniżej 100 nm i wysoką przepustowość polimeryzacji dzięki podejściu odgórnemu do wytwarzania 3D. Dodając krok poprodukcyjny HTA, wykorzystuje się drugi etap samoorganizacji, tj. wznoszący się charakter syntezy materiału. Najpierw przygotowuje się polimeryzowalną mieszaninę ciał stałych (na przykład nanocząstek) i ciekłych prekursorów, w tym optycznie czynnych domieszek (ryc. 1 (a)), następnie polimeryzuje się ją w 3D i za pomocą etapu HTA (b) kieruje się do szklistego lub niekrystalicznego lub ceramicznego stan z jednoczesnym rozkładem frakcji organicznej/wiążącej.

Synteza nowych materiałów szklano-ceramicznych poprzez sterowane napięciem powierzchniowym przejścia fazowe ciało stałe-ciało stałe w fazie HTA, duża powierzchnia, która ułatwia szybką dyfuzję materiałów biorących udział w reakcjach chemicznych i przejściach fazowych, jest obiecującą nową zmianą paradygmatu w syntezie materiałów ułatwioną przez ultrakrótki laser impulsowy. Ponieważ średnia moc lasera o ultrakrótkich impulsach jest zgodna z prawem Moore’a z 2000 r., zastosowania będą korzystały z niższych kosztów fotonów. Zeszklenie, przemiany fazowe wciąż niosą ze sobą niespodzianki, na przykład przemiany fazy krystalicznej w amorficzną w ciałach stałych oraz przemiany fazowe z ciekłego w stały mają swoje tajemnice, jak wykazano ostatnio dla średniej gęstości lodu; Warto zauważyć, że rok 2022 był rokiem szkła w UNESCO. Potrzebne są dalsze badania nad powstawaniem faz szklistych i krystalicznych, które mogłyby skorzystać z rozpraszania neutronów, które ma dużą głębokość penetracji i jest czułe na redystrybucję elementów optycznych O i C.

Oczekuje się, że materiały i zespoły wykonane ze szkła i nanoceramiki znajdą bezpłatne obszary zastosowań dla swoich metalicznych odpowiedników: metalicznego szkła i stopów o wysokiej entropii (krystalicznych), które mają szereg korzystnych właściwości wykorzystywanych w technologiach od biomedycyny po lotnictwo i surowe środowiska w przemyśle, w których występują temperatury Wysokie ciśnienie, chemikalia i radioaktywne tło.

READ  Odpowiedzi przeciwciał na sezonowe koronawirusy reagujące krzyżowo przyczyniają się do funkcji efektorowych, w których pośredniczą przeciwciała przeciwko SARS-CoV-2 u osób w Kenii.

# # # # # #

postęp optoelektroniczny (OEA) to recenzowany miesięcznik o dużym wpływie, ogólnodostępny, ze współczynnikiem wpływu 8,933 (Journal Citation Reports for IF2021). Od momentu uruchomienia w marcu 2018 r., OEA jest z czasem indeksowana w bazach danych SCI, EI, DOAJ, Scopus, CA i ICI i powiększyła swój zespół redakcyjny do 36 członków z 17 krajów i regionów (średni indeks h 49).

Czasopismo jest wydawane przez Instytut Optyki i Elektroniki Chińskiej Akademii Nauk w celu stworzenia platformy dla badaczy, pracowników akademickich, specjalistów, praktyków i studentów do przekazywania i wymiany wiedzy w formie wysokiej jakości publikacji eksperymentalnych i teoretycznych prace naukowe obejmujące tematykę optyki, fotoniki i optoelektroniki.

# # # # # #

więcej informacji: http://www.oejournal.org/oea

Redakcja: http://www.oejournal.org/oea/editorialboard/list

Wszystkie numery są dostępne w Archiwum internetowe (http://www.oejournal.org/oea/archive).

Zgłoszenia do OEA może używać ScholarOne (https://mc03.manuscriptcentral.com/oea).

ISSN: 2096-4579

CN: 51-1781/Tennessee

zadzwoń do nas: [email protected]

Świergot: @pracownik (https://twitter.com/OptoElectronAdv?lang=en)

WeChat: OE_Journal

# # # # # #

Juodkazis S. Odgórna kontrola składu materiału oddolnego w nanoskali. Opto-elektron Adv 6230023 (2023). doi: 10.29026 / oea.2023.230023

# # # # # #


Zastrzeżenie: AAAS i EurekAlert! Nie ponosi odpowiedzialności za poprawność biuletynów wysyłanych na EurekAlert! Za pośrednictwem organizacji wnoszących wkład lub za korzystanie z jakichkolwiek informacji za pośrednictwem systemu EurekAlert.