Amorf nanokristályos mag: újszerű anyagszerkezet

Amorf nanokristályos mag (ANCC) egy lenyűgöző új anyagszerkezet, amely az elmúlt években jelentős figyelmet kapott egyedi tulajdonságainak és potenciális felhasználási területeinek köszönhetően. Ez a szerkezet egy amorf héjjal körülvett kristályos magból áll, amely a kristályos és az amorf anyagok előnyeinek kombinációját kínálja.

Az ANCC kristályos magja mechanikai szilárdságot, elektromos vezetőképességet és hőstabilitást biztosít az anyagnak, míg az amorf héj hozzájárul a fokozott korrózióállósághoz, kopásállósághoz és biokompatibilitáshoz. A kristályos mag és az amorf héj közötti határfelület döntő szerepet játszik az anyag általános tulajdonságainak meghatározásában.

Az ANCC-k egyedi tulajdonságai számos tényező eredménye, többek között:

Mérethatások: Nanoméretben az anyagok tulajdonságai jelentősen eltérhetnek ömlesztett társaikétól a kvantumzáródási hatások és a megnövekedett felület/térfogat arány miatt.
Interfészhatások: A kristályos és amorf fázis közötti interfész feszültséget, hibákat és lokalizált elektronikus állapotokat okozhat, amelyek befolyásolhatják az anyag tulajdonságait.
Összetételi gradiensek: Az amorf héj összetétele testre szabható olyan speciális tulajdonságok eléréséhez, mint például a jobb tapadás vagy záró tulajdonságok.

Szintézis módszerek
Számos módszert fejlesztettek ki az ANCC-k szintézisére, többek között:

Szol-gél eljárás: Ez a módszer fém-alkoxidok hidrolízisét és kondenzációját foglalja magában, szolt képezve, amely azután géllé alakul. A gél hőkezeléssel ANCC-t képezhet.
Kémiai gőzleválasztás: Ennél a módszernél a prekurzor gőzt fűtött szubsztrátumon lebontják, és vékony filmet képeznek. A leválasztás körülményeinek gondos ellenőrzésével lehetőség nyílik ANCC-k előállítására.
Mechanikus ötvözés: Ez a technika magában foglalja a porszemcsék ismételt hegesztését, repesztését és újrahegesztését nagy energiájú golyósmalomban.

Ezzel az eljárással amorf héjú nanokristályos ötvözetek állíthatók elő.
Alkalmazások
Az ANCC-k számos lehetséges alkalmazással rendelkeznek, beleértve:

Katalízis: Az ANCC-k nagy felülete és egyedi elektronikus tulajdonságai ígéretes jelöltekké teszik őket a katalitikus alkalmazásokhoz.
Energiatárolás: Az ANCC-k nagy felületüknek és gyors töltésátviteli kinetikájuknak köszönhetően akkumulátorokban és szuperkondenzátorokban elektródaként használhatók.
Orvosbiológiai anyagok: Az ANCC-k biokompatibilitása és korrózióállósága alkalmassá teszi őket orvosbiológiai implantátumokban és eszközökben való használatra.
Bevonatok: Az ANCC bevonatokkal javítható a különböző aljzatok kopásállósága, korrózióállósága és keménysége.