GLAD tekniğinin nanometrik ölçeklerde çeşitli formlarda sütunlu mimariler oluşturma yeteneği, kaçınılmaz olarak bu nanoyapılı filmlerin mekanik davranışları hakkında sorulara yol açar. Aslında, bazı mimarilerin (örneğin zikzaklar, spiraller, vb.) makroskopik yay alanlarıyla yapısal benzerliği, geleneksel bir sütunlu yapıya kıyasla kapsamlı mekanik özellikler önerir.

Bu amaçla, ince filmlerin sarmal veya eğimli sütun yapıları ile mekanik tepkisine odaklanan ilk kişiler arasındaydı. Nano indentasyon testleri ile yazarlar, sarmal bir yapıya sahip filmlerin, geleneksel sütunlu filmlere kıyasla daha yüksek bir büyüklük mertebesinde elastik olarak deforme olma yeteneğine sahip olduğunu açıkça göstermektedir.

Ayrıca, girintiden sonra film yüzeyinde hiçbir plastik deformasyon gözlemlenmediğinden, AFM ölçümleriyle artan performansı da gösterirler. Daha sonra, kaplamaların birim alanı başına sabit sertliği hesaplama yoluyla belirleyen teorik analizler (yay teorisine klasik yaklaşım) ile deney sonuçlarının iyi bir korelasyonunu tamamlarlar.

Eğik sütunlu filmler durumunda, aynı yazarlar, 2 μm ile ayrılmış kare bir ağdan sonra organize edilen nikel mikro konsolların elastik tepkisini de incelediler.

Nikel mikro konsollar, yine 2 um ve 250 nm çapında ayrılmış nikel kare parsellerden oluşan bir ağ üzerinde eğik buharlaştırma ile biriktirildi. Mikro konsolların dikdörtgen bir bölümü (deneye yakın şekil) göz önüne alındığında, aşağıdaki ilişkiden ucun yer değiştirmesini belirlerler.

Δx ile mikro konsolun uç yer değiştirmesi (m), F mikro konsolun ucuna uygulanan kuvvet (N), α mikro konsolun alt tabakanın yüzeyine göre açısı, E Young mikro konsol modülü (Nm–2) ve I, kalınlığı t(m) ve genişliği w(m) wt3/12 (m4)’e eşit olan mikro konsolun ikinci dereceden bükülme momentumu söz konusudur.

Birkaç on μN’lik kuvvetler için, mikro konsolun doğrusal bir yer değiştirmesi (100 nm’den az), ilişki ile tutarlı olan nano girinti ile ölçülür. Bu ilişkiye göre sistemin elastik tepkisi konsolun boyutlarına ve mekanik özelliklerine bağlıdır.

Kesitlerini sabit tutarken konsolların uzunluğunu artırarak (örneğin daha yüksek film kalınlığı), yer değiştirme hassasiyeti iyileştirilir. Daha sonra, MHz düzenindeki rezonans frekanslarının, bu tür mikro konsollarla (ayrıca sarmal mimariler tarafından) elde edilebileceğini ve frekans aralığının basit bir mikro yapı değişikliği ile modüle edilebileceğini düşünün.

GLAD filmlerinin elastik özellikleri üzerine daha ileri çalışmalar, eğimli ve zikzak krom ince filmler üzerinde de yapılmıştır. Zigzag filmlerinin Young modülünün sadece zikzak sayısı ve boyutu üzerinde oynayarak birden ikiye genişletilebileceği gösterilmiştir.

Yazarlar ayrıca, gelen parçacıkların α açısının, son kaplamanın esnekliği üzerinde kayda değer bir etki yaptığını kanıtladılar. Örnek olarak, eğimli bir sütunlu yapı sergileyen krom ince filmler, dökme kromun üçte biri oranında azaltılmış bir Young modülü Erf sunar (Yığın krom Er = 292 GPa).

Aynı yazarlar daha sonra sütunlu ve zikzak GLAD filmlerinin sertlik ve elastikiyet özelliklerini anlamak için analitik bir model önerdiler. Model, bu tür mimarilerin, sütunların, periyodik bir kare desene göre düzenlenmiş, sabit kare kesitli eğimli köşeli çift ayraçlar olarak görüldüğü organize bir yapı olarak kabul edilebileceğini varsayıyordu.

Bu şekilde gösterildiği gibi, kaplama birbirinden bağımsız ve paralel bir yaylar ağına benzer. Son olarak, zikzak filmlerin teorik olarak indirgenmiş Young modülü, mimarinin geometrisine, yani her bir zikzak arasındaki mesafe b, büyüme yönündeki her değişiklikle ilişkili eğrilik yarıçapları R1 (dış yarıçap) ve R2 (iç yarıçap), yarı periyot λ ve dökme malzemenin fiziksel ve mekanik özellikleridir.

Nanomalzemelerin özellikleri
Nanoteknoloji ders notları pdf
Nanomalzemelerin kullanım Alanları
Nano malzeme örnekleri
Nanoteknoloji ve uygulamaları PDF
Nanomalzemelerin sınıflandırılması
Nanoteknoloji nedir
Nanoteknoloji Soruları

Azaltılmış Young modülünün (nano girinti ile) teorik ve deneysel ölçümleri arasında bir karşılaştırma, nispeten doğru bir anlaşmaya yol açar.

Nanoindentasyon ile hesaplanan ve ölçülen modüller, literatürde genellikle periyodik çok tabakalar durumunda gözlemlenen yarım periyodun kalınlığı ile hızla azalır.

Young modülü bir malzemenin makroskopik mekanik davranışıyla doğrudan ilişkili olduğundan, bu azalma zikzak filmlerin daha büyük elastikiyetinden kaynaklanır (tipik olarak bobin çapı artan bir yay için). Bu esnekliğin, sütun açısı β 17,5°’den 26,3°’ye değiştiğinde arttığını da not edebiliriz; bu, modelleme ile tutarlıdır ve birim uzunluktaki dönüş sayısı artan bir yayın özelliklerine benzer.

Sertlik

Elastik özelliklerin aksine, çok az çalışma GLAD filmlerinin sertliği ile ilgilidir. Mimarilerin geometrisi, şekli ve boyutlarının kaplamaların elastik tepkisini güçlü bir şekilde etkilediği açıkken, bunların plastik deformasyona direnme yetenekleri ile olan ilişki o kadar acil değildir.

Elastisite durumunda olduğu gibi, eğimli ve zikzak krom ince filmler üzerinde yapılan bazı teorik ve deneysel çalışmalar, sertliğin kolonların eğim açısı ve periyotların boyutundan büyük ölçüde etkilendiğini göstermektedir.

Elastik tepkiye benzer şekilde teorik ve deneysel sertlik, yarım periyot kalınlığının bir fonksiyonu olarak önemli ölçüde düştü. Yine, bu eğilim, birkaç nanometrelik periyotlar için maksimum sertliğe sahip periyodik çok tabakalarda yaygın olarak gözlenir.

Bu maksimum, genellikle, arayüzlerdeki dislokasyonların bloke edilmesini ve her bir bileşene özgü yapısal farklılıkları içeren bir kombinasyona atfedilir. Ayrıca, genellikle polikristal malzemeler için yaygın olarak karşılaşılan Hall-Petch davranışı ile bir benzetme yaparak periyotların boyutuyla bağlantılıdır.

Krom zikzak filmler söz konusu olduğunda, sertliğin gelişimi bileşenlerin yapısal farklılıklarına bağlanamaz (sadece krom).

Daha çok, eğik insidansta ve tek bir periyodun boyutunda püskürtme tarafından oluşturulan mikro yapı değişiklikleri ile korelasyon kurmaktır. Gerçekten de, büyüme periyodu kalınlıkları ve geliş açıları α için kristalit tane boyutunda bir azalma olurken, arayüzey sayısı, gözeneklilik oranı ve kolon açısı β artar.

Optik Özellikler

Dönen bir hareketle eğik bir cam alt tabaka üzerinde optik olarak aktif bir filmi sentezleme yeteneği, esas olarak Young ve Koval’dan kaynaklanmaktadır. Yazarlar, sarmal bir yapı sergileyen florit kaplamanın vakumla buharlaştırılmasından sonra, bu tür mimarinin malzemenin optik aktivitesi üzerinde oynayabileceğini göstermiştir.

Geometrisi nedeniyle sarmal yapı kiral bir nesnedir. Aynı yazarlar, dikkate alınan enantiyomere (pozitif veya negatif sarmalın büyümesi) bağlı olarak ışığı saat yönünde veya levogyre yönünde saptırabildiler.

Daha sonra, diğer araştırmacılar eğimli ve spiral yapılar için üretilen GLAD filmlerinde optik anizotropiyi, ancak özellikle filtreleme yetenekleri ve çift ​​kırılma söz konusudur.

The post Mekanik Özellikler – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Vakum işlemleriyle biriktirilen ince filmlerin oluşturduğu kesin uygulama sayısını saymak şu anda zordur. 20 yılı aşkın bir süredir, fiziksel buhar biriktirme (PVD) tekniklerinin gelişimi, elektronik, optik, mekanik, dekorasyon vb. gibi çeşitli alanlarda kullanımlarına yol açmıştır.

Artık bazı teknolojilerin tamamen ince filmlerin tüm özelliklerine, özellikle mikro ve nano yapılarına bağlı olduğunu iddia edebiliriz.

Parçacıkların eğik bir insidansı kullanılarak hazırlanan ince filmlere çok azı ayrılmıştır. Ancak 1959’da sarmal bir yapıya sahip florit filmlerin, buharlaşan parçacıkların geliş açısına ve film mikro yapısının periyodikliğine bağlı olarak anizotropik bir optik aktivite sergilediğini gösterdi. Aynı zamanda, permalloy filmlerin oryantasyonunun manyetik özelliklerinde temel bir rol oynadığı tespit edildi.

Birkaç yıl sonra, alüminyum kaplamaların sütunlu yapısının oryantasyonunun, “tanjant kuralları” olarak bilinen ampirik bir yasa ile buharlaşan parçacıkların geliş açısı ile ilgili olduğunu gözlemlediler. Daha sonra, diğer yazarlar, buhar akışının yönünün sütunlu tanelerin son düzenlemesi üzerindeki etkisini kolayca tahmin etmek için bu geometrik kuralları yeniden başlattı ve geliştirdi.

Eğik insidans altında hazırlanan kaplamalara odaklanan tüm bu çalışmalar aynı sonuca varıyor: malzemelerin stres durumları, yoğunlukları, optik, elektriksel ve manyetik anizotropileri vb. dahil olmak üzere genişleyen bir fiziko-kimyasal özellikleri yelpazesi.

GLAD (Bakış Açısı Biriktirme) tekniğinin tam boyutunu alması ve nihayet ortaya çıkabilmesi için eğik, sabit veya hareketli altlık altında ince filmlerin hazırlanması için nihayet araştırma ekibini beklemeliyiz.

Son yıllarda, çalışmalarının önde gelen dergilerde yaygın olarak yayılması, bu yöntemle hazırlanan nanoyapılı ince filmlerin yarattığı güçlü ilgiyi göstermiştir. Ayrıca, fotonik, mekanik, kataliz veya biyoloji alanında üretilen özelliklerin özgünlüğü, akademi ve endüstriden birçok araştırmacı tarafından artan ilgiyi açıklamaktadır.

Bu bölümde, sabit ve/veya hareketli bir substrat kullanan GLAD tekniğinin temel prensibini tanımladıktan sonra, elde edilen özellikler, mikro ve nano ölçekte üretilen yapısal özellikler ve yüzey morfolojileri açısından sunulacaktır.

Bu tür kaplamaların mekanik performanslarının yanı sıra optik ve elektronik davranışları, özellikle üretilen mimarilerin boyutları, şekilleri ve geometrisi ile olan korelasyonları göstererek sunulacaktır. Son olarak ve perspektif yoluyla, bu yapılandırılmış ince filmlerin potansiyel uygulamalarının kapsamlı olmayan bir incelemesi önerilecektir.

GLAD Tekniği

İlk buharlaştırılmış veya püskürtülmüş atomlar bir substrat üzerinde gelip yoğunlaştığında, ince film büyümesinin erken aşamalarını birkaç fiziksel ve kimyasal süreç etkileyebilir. Alt tabakanın doğası, kristalografisi, sıcaklığı ve yüzey koşulları, yoğunlaştırılmış parçacıkların enerjisi, alt tabaka ile etkileşimler vb., kaplamanın büyüme modunda belirleyici bir role sahiptir.

Bu ilk aşamalardan sonra filmin büyümesi baskın hale gelir. Atomik ölçekte gölgelenme olayları ve yüzey atomlarının dağılımı baskın hale gelir. Bununla birlikte, çekirdeklenme bölgelerinin boyutu, kristalliği ve yoğunluğu, tabakanın son yapısının kaynağıdır ve dolayısıyla dolaylı olarak büyüme ilerlemesini etkiler.

Düşük substrat sıcaklıkları için (ilk yaklaşımda, malzemenin erime sıcaklığının birkaç onda biri), gelen atomların yüzey difüzyonu azalır. Konvansiyonel bir sütunlu yapı oluşturmak için en yakın çekirdeklenme bölgelerinde veya çevresinde yoğunlaşırlar.

Nano malzemeler nelerdir
Nano malzeme örnekleri
Nanomalzemelerin sınıflandırılması
Doğal nanomalzemeler
Nano Malzemeler Ders Notları
Manyetik nano malzemeler
Nano malzeme özellikleri
Nanomalzemeler Nedir

Eğik Bir Açıyla Biriktirme

Atom buharının akışı, substrat yüzeyine dik olmayan bir açıya göre geldiğinde, çekirdeklenme bölgeleri gelen parçacıkları keser. Gölgeleme etkisi yaratır ve sütun şeklinde eğimli bir tane büyümesi vardır.

Ancak oda sıcaklığında biriktirme sırasında kolonlar arasında bir büyüme rekabeti oluştuğunu not edebiliriz. İlk başta bu, bir güç yasası ile karakterize edilen fraktal mikro yapı sütunlarına ve son olarak gölgeleme etkisine yol açar.

Ayrıca, buharlaştırılmış veya püskürtülen parçacıklar yüzeye normalden alt tabakaya bir α açısına göre çarparsa, kolonlar gelen parçacıkların açısı olan α’dan daha düşük bir β açısını izleyerek büyüyecektir. Bu iki açı birbiriyle “tanjant kuralı” olarak bilinen ampirik bir ilişkiye göre ilişkilidir.

Bu ikincisi, teğet kurallarından daha doğrudur ve özellikle yüksek α veya 90°’ye yakın geliş açıları için sütunların açısını daha iyi yansıtır. Tait et al. ilişki iki boyutlu bir geometrik analize dayanmaktadır. Filmlerin yapısının, eğimli yarım küre zirveleri olan sütunlardan oluştuğunu düşünmektedir. Ayrıca, yüzey difüzyonunu ve kolonların tepesinde partikül akışının büyüdüğü minimum mesafeyi de hesaba katar.

Birkaç deneysel parametre, ilişkide anlaşmazlıklara yol açabilir. Yüzey kirliliği, biriktirme hızı, sıcaklık ve biriktirme sırasında substratın polarizasyonu, teori ve deney arasında önemli farklılıklara yol açan ikincil faktörlerdir. Büyüme sırasında filme gelen adatomların tercihen partikül akışının geliş yönüne doğru yayıldığını gösterin.

Bu nedenle, kolon açısının doğru tahmini, önemsiz olmayan bir problem olarak ortaya çıkar ve birçok faktöre bağlıdır. BHave ayrıca buharlaştırılmış silikon filmlerin kırılma indisini ölçerek kolonların eğimini de belirledi. Tanjant kuralları ve önerilen ilişkiler, birçok malzeme için çok doğru bir nitel tanımlamaya izin verir.

Püskürtme basıncının, teğet kuralları tarafından tahmin edilen teorik eğimlerde farklılıklara yol açtığına işaret ederler ve bu sapmaları, püskürtülen parçacıkların ortalama serbest yolu azaldığında gölgeleme etkisinin azalması gerçeğine bağlarlar.

Mobil Alt Tabaka Üzerinde Biriktirme

Mobil bir alt tabaka üzerinde biriken alüminyum filmlerin yapısını kontrol eden ilk kişi. Şerit benzeri bir mimari, eşit bir depozit periyodu sırasında alt tabakanın +α ve α açısıyla dönüşümlü olarak eğilmesiyle elde edilir.

İşlem, zikzak bir şekil sergileyen sütunlu bir büyümeye yol açar. Açı üzerinde oynayarak, birikme hızı veya büyüme zamanı, yapının periyotları ve boyutları kolaylıkla değiştirilebilir. Püskürtme ile hazırlanan krom filmler ile çeşitli zikzak geometrileri elde edilmiştir.

Bu yazarlar ayrıca, zikzak yapılarının boyutunun, normal insidans altında biriken kromla ilgili olarak filmlerin mekanik davranışlarını büyük ölçüde etkilediğini göstermektedir.

Ayrıca, çeşitli başka mimariler üretmek için kolonların yönlü büyümesini kullanmak da mümkündür. Bu işlem, büyüme sırasında sütunlara göre buhar kaynağının yerini değiştirerek elde edilir. Temel olarak, kaynak hareket ettirilmez, daha ziyade aynı alt tabaka üzerinde ortalanmış bir eksen boyunca döndürülen alt tabakadır.

The post Nanomalzemeler – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Karbon nanotüpler, çekme mukavemeti ve Young modülü gibi mekanik özelliklerde ağırlıklı olarak baskındır. Son birkaç yılda yapılan birkaç çalışma, KNT’lerin mekanik özelliklerini hem teorik hem de deneysel olarak açıkladı. CNT’lerin gerilme mukavemeti, komşu mevcut karbon atomları arasındaki kovalent sp2 bağından kaynaklanmaktadır.

Kafesteki C–C bağları nedeniyle, CNT’lerin eksenel yönde yüksek Young modülüne ulaşması beklenir. Ayrıca, SWCNT’ler grafit levhalardan oluşturulduğunda, eksenleri boyunca tek tek karbon atomları arasındaki σ bağı artar.

Bu bağlanma, CNT’leri en yüksek gerilme mukavemeti ve Young modülü ile daha güçlü ve daha sert hale getirir. Young modülü genellikle malzeme sertliği ile ilgilidir ve sonuçta ortaya çıkan gerinim ile malzemeye uygulanan stres olarak tanımlanır. Nanoelektromekanik sistemler (NEMS) rezonatörleri biyomühendislik ve elektrokimyasal aktüatörler vb. gibi pratik uygulamalar için, malzeme kullanılmadan önce Young modülünün bilinmesi gerekir.

Young’ın SWCNT’ler için modülü, çapı nedeniyle 1 ila 1.8 TPa arasında çok yüksek olduğunu bildirdi 1-2 nm arasındadır, bu da onları taramalı elektron mikroskobunun prob uçları için uygun bir malzeme yapar. SWCNT’lerin modülü esas olarak çapa ve kiraliteye bağlıdır.

Ancak, MWCNT’ler söz konusu olduğunda, yan duvarlardaki bozukluğa bağlıdır. Ayrıca, Young’ın MWCNT modülü, SWCNT’lerden 1.2 TPa daha yüksektir ve bu, tüplerin çaplarındaki farktan ve ayrıca tüpler arasında etki eden van der Waals kuvvetlerinden kaynaklanmaktadır. CNT’lerin küçük yapısal kusurları nedeniyle, esneklik işlevleri muazzamdır ve şiddetli bükülmelere ve bükülmelere maruz kaldığında orijinal şekline geri döner.

CNT’nin Elektriksel Özellikleri

CNT’ler mükemmel elektriksel özellikler sergiler ve bugüne kadar çoğu araştırmacı için ilgi çekici bir materyal olarak kalır. CNT’lerdeki yapısal kusurlar, onu mevcut malzemelerden elektriksel olarak daha iletken hale getirir. CNT’ler, 10–6 􏰁-m’lik düşük elektrik direncine sahiptir. Bununla birlikte, yapı, kiralite, çap ve diğer fonksiyonel değişikliklerdeki değişiklikler, CNT’lerin elektriksel özelliklerini önemli ölçüde değiştirebilir. Birkaç durumda, CNT’lerin kiral biçimleri de farklı elektriksel özellikler sergiler.

CNT’lerin elektronik yapısı, farklı malzemeler CNT’nin yüzeyine bağlandığında değişir, bu da elektriksel iletkenlik değişimine neden olur. Daha da ilginci, farklı malzemelerin eklenmesi kovalent, kovalent olmayan, elektrostatik, hidrojen gibi farklı etkileşimler ve son olarak elektriksel özellikleri etkileyen etkileşimler yoluyla CNT yüzeyinde farklı fonksiyonel grupları işgal eder ve bunlara bağlanır. Öte yandan, kiralite ve çapa göre SWCNT’ler ve MWCNT’ler metalik veya yarı iletken olarak sınıflandırılabilir.

CNT’nin Termal Özellikleri

Grafit ve elmas, düşük ısı kapasitesi ve yüksek ısıl iletkenlik gösterdiğinden, CNT’lerin haddelenmiş grafit yapısının foton bant yapısı nedeniyle aynı termal özellikleri göstermesi beklenir.

Mükemmel elektriksel ve mekanik özelliklere ek olarak, CNT’ler ayrıca olağanüstü termal özellikler de gösterir. Ayrıca, SWCNT’lerdeki borular arası bağlantı ve MWCNT’lerdeki kabuklar arası bağlantı, üç boyutlu grafite benzer düşük özgül ısıyı gösterir.

Pop ve ark. CNT çapının ve sıcaklığının bir fonksiyonu olarak bir termal iletkenlik modeli geliştirdi ve oda sıcaklığında 1,7 çap ve 2,6 mm uzunluğunda SWCNT’lerin termal iletkenliğinin yaklaşık 3500 Wm-1 K-1 olduğunu buldu.

SWCNT’lerin termal özellikleri, yüksek önyargılı (I-V) elektriksel özelliklerden üretilen 300-800 K sıcaklık aralığında Joule’nin kendi kendini ısıtmasıyla elde edildi. Oda sıcaklığında ölçülen MWCNT’lerin termal iletkenliği, toplu MWCNT’lerden iki kat daha yüksek büyüklük olan 3000 Wm-1 K-1’in üzerindedir.

Foton-aktif modlar, fotonlar için serbest yolun uzunluğu ve sınır yüzey saçılması gibi diğer birkaç parametre de CNT’lerin termal özelliklerini etkiler. Ayrıca borunun çapı, uzunluğu, morfolojisi, yapısal kusurları, atomik düzenlemeler ve safsızlıkların varlığı da CNT’lerin özelliklerini etkiler. Fiziksel, elektriksel, termal, elastik ve optik özelliklerden bazıları özetlenmiştir.

Nanomalzemelerin kullanım Alanları
Nanomalzemelerin özellikleri
Nanomalzemelerin sınıflandırılması
Nanomalzemeler PDF
Nano malzeme örnekleri
Nano malzeme Nedir
Nanomalzeme üretim yöntemleri
Manyetik nano malzemeler

CNT Tabanlı Kompozitler

Kompozitler, elektriksel, mekanik veya spesifik özellikleri geliştirmek için iki veya daha fazla malzemenin birleştirilmesiyle oluşturulur. Kompozitler söz konusu olduğunda, bir malzeme dolgu görevi görür (nanoparçacık, nanoteller, nanotüpler, vb.), diğeri ise destekleyici malzeme veya matris (polimer, seramik) gibi davranır.

Genellikle, farklı malzemelerin rastgele karıştırılması benzersiz özelliklerle sonuçlanır ve bazı durumlarda tek tip olmayan özellikler gözlenir. Hibrit nanopartiküller, geleneksel olarak farklı malzemelerin/partiküllerin karbon malzeme üzerinde birleştirilmesiyle oluşturulur. Bu durumda, biri aktif ajan olarak hareket eder ve diğeri inaktif olarak davranır.

Metaller, metal oksitler, polimerler, seramikler, nanoteller ve peptitler/proteinler gibi farklı malzeme türleri, çeşitli uygulamalar için karbon malzemelerle etkileşimler oluşturdu. Bu etkileşimler iki türdür: (1) Güçlü kovalent etkileşimler ve (2) Elektrostatik etkileşimler, hidrojen, etkileşimler.

Yüksek yüzey alanı, yüksek iletkenlik, mükemmel kimyasal ve elektrokimyasal kararlılık ve çok iyi mekanik dayanım nedeniyle, CNT’ler çok çeşitli uygulamalar için kullanılan yeni bir malzeme sınıfı olarak ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, CNT’ler, MWCNT’ler ve SWCNT’ler gibi bu malzemelerin hidrofobik doğası, silikon yağı vb. gibi polar olmayan sıvılara kıyasla su gibi polar sıvılarda çözünmeyi zorlaştırır.

Metaller (Ag, Au, Pt, Pd, Ru ve bunların alaşımları), metal oksitler polimerler, seramikler gibi farklı malzemeler, CNT’lere kovalent veya kovalent olmayan etkileşimlerle bağlanır. Bu kompozitler, tekli nanopartiküller/nanomalzemelere kıyasla farklı özelliklerde muazzam gelişme göstermektedir.

CNT Bazlı Metal Nanoparçacık (CNT/MNP’ler) Kompozitler

Her iki malzemenin özelliklerini birleştiren ve MNP’ler/CNT’ler arasındaki etkileşim nedeniyle benzersiz özellikler sergileyen metal nanoparçacıklar ve CNT’ler (MNP’ler/CNT’ler) hibritleri gibi yeni tür malzemelerin etkileşimidir.

İlk olarak 1994 yılında heterojen kataliz için hibrit MNP’lerin/CNT’lerin sentezini ve uygulamasını bildirdi. Bu melez/kompozit keşfinden yararlanan birkaç araştırmacı, farklı uygulamalarda farklı melezleri keşfetmeye başladı.

İlginç bir şekilde, metal veya yarı iletken NP’lerin CNT’li kompozitleri iki farklı yolla elde edilir. İlk yaklaşım çıplak NP’leri kullanmaktır, yani öncüllerin yardımıyla NP’ler CNT’lerin yüzeyinde biriktirilir veya büyütülür. NP’lerin daha önce oluşturulduğu ve daha sonra kovalent veya kovalent olmayan etkileşimler yoluyla oksijen fonksiyonel grupları aracılığıyla CNT’lere bağlandığı ikinci yaklaşımdır.

Genel olarak, ilk senaryo durumunda, CNT’ler metal tuzları ile reaksiyona girmez, ancak iletken bir tel ve NP’lerin birikmesi için destekler gibi davranır. Çoğunlukla, bu MNP’ler, van der Waals etkileşimleri yoluyla CNT yüzeyindeki çekirdeklenme süreci yoluyla büyür ve birkaç durumda, MNP’lerin yapışması bundan daha da güçlüdür.

Bu işlem, ısı, ışık ve indirgeyici maddeler uygulanarak metal katyon indirgemesi gerçekleştirilerek gerçekleştirilir. Araştırmacılar Au, Ag, Pt, Pd, Rh, Ru ve Ni gibi bazı metalleri araştırdı ve kapsamlı bir şekilde inceledi. Xue kullanılan Pt, Ag, Au, Pd gibi farklı metal türleri ve Cu NP’ler, hidrojen akımı altında metal tuzlarının termal ayrışmasıyla MWCNT’ler üzerinde büyütüldü. Ek olarak, CNT’ler yalnızca destekleyici bir malzeme olarak değil, aynı zamanda metal nanoparçacık boyutunun belirlenmesinde bir şablon görevi görür.

The post Mekanik Özellikler – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları  first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Araç kaportasının çok sayıda çalışma ve yıkamadan sonra yepyeni görünümü sağlanmalıdır. Yüzeydeki çizik/aşınma nedeniyle araç kaplaması etkilenebilir. Bu nedenle, çizilmeye/aşınmaya dayanıklı kaplamaların diğer özelliklerine zarar vermeden ortaya çıkması bilim toplumu için zor bir iştir.

Nanoteknoloji, çizilmeye ve aşınmaya dayanıklı kaplama açısından hayati bir rol oynamaktadır. Glasel ve çalışma arkadaşları, siloksan kapsüllü silikon dioksit (SiO2) nanoparçacıklarının desteğiyle çizilmeye ve aşınmaya dayanıklı film üretti.

Polimerlerdeki nanoparçacıkların aynı dağılımı nedeniyle, diğer özellikleri etkilemeden çizilmeye karşı dayanıklılık özelliği geliştirilebilir. Benzer şekilde, nano-alümina bu açıdan yeterli reaksiyon göstermiştir.

Geleneksel boyalarla karşılaştırıldığında, nano-vernik iyi bir boya parlaklığı ve çizilme direnci göstermiştir. Bu teknolojik etkinin amacı, vernik tabakası, nano ölçekte birleştirilen güçlendirilmiş seramik parçacıklarıdır. Degussa AEROSIL R9200, vernikte ticari olarak kullanılan bilinen nanopartiküllerdir.

Lastikler

Karbon siyahı, lastikle karıştırılan takviye elemanı olarak kullanılan ilk nano malzemedir. İki ana bileşen, lastikte takviye elemanı olarak kullanılan kurum ve silikadır. Normal lastiklerde kullanılanlara kıyasla daha kalın bir yüzeye sahip olduğundan, nano ölçekte kurum kullanımıyla önemli yakıt verimliliği ve sürdürülebilir dayanıklılık elde edilir.

Nanopartiküller geniş yüzey enerjisini tutarlar, lastiklerdeki normal kauçuk ile kurum nanopartiküllerinin birleşmesi önemlidir, bu da yuvarlanma direncinin artmasına ve iç fraksiyonun azalmasına yol açar.

Lastiğin tutuş ve aşınma direncini artırmak için nano-silika (%10) ile stiren bütadien kauçuk (SBR)/doğal kauçuk desteğin kombinasyonu. Ayrıca, çok duvarlı karbon nanotüpler (MWCNT’ler) (%3) SBR veya doğal kauçuk ile karıştırılarak çekme ve sertlik özelliklerinin iyileştirilebileceği bildirilmiştir.

Otomobillerdeki Diğer Kullanımlar

Yukarıda bahsedilen otomobil parçalarının yanı sıra nanomalzemeler, nano-akışkanlar, nano-filtreler, yakıt hücreleri, soğutma sistemleri, nano-elektronik mekanik sistem (NEMS), sönümleme ve fren sistemi gibi otomobil sektöründe geniş bir uygulama alanına sahiptir.

CNT’ler, önemli miktarda hidrojen depolayabildiği ve kolayca geri alınabildiği için yakıt hücrelerinde hidrojen yakıtının depolanması için kullanılır. Pillerin verimliliği, nanoparçacıklı lityum iyon pillerin metal elektrotu ile artırılabilir. Benzer şekilde, manyetoreolojik sıvılar, güçlü ve pürüzsüz sönümleme ve frenlemeyi destekleyebilir.

Manyetoreolojik akışkanlar, bir çözücü içinde çözülmüş manyetik nanopartiküller içerir ve küçük bir basınç değişikliği/manyetik alan meydana geldiğinde, partiküller hizalanır, dolayısıyla akışkan viskozitesi artar.

Tarım

Nanomalzemelerin tarımda birincil kullanımı, özellikle yirmi birinci yüzyılın başlarında başlayan, özellikle optimalin altındaki koşullar altında, mahsul ve toprak verimliliğini artırmaktır. Bununla birlikte, nanoteknoloji, tarım biliminde orta derecede az keşfedilmiş bir alan olmaya devam ediyor.

Tarım sektörünü modernize etmek için umut verici potansiyele sahip farklı nanomalzemeler tanıtıldı, önemli sayıda avantaj ve dezavantajla analiz edildi. Normalde gıda güvenliğini, mahsulü ve kaliteyi arttırır ve çevresel çevreyi izler, dahası, örneğin toprak yapısı sorunları, pestisit dağıtımı, bitki hastalıkları, kirleticilerin tespiti ve gübreler gibi tarımsal sorunların sayısını azaltır.

Tarım sektöründe CNT’ler (tek duvarlı CNT’ler, çok duvarlı CNT’ler), gümüş (Ag), çinko (Zn), titanyum dioksit (TiO2) ve grafen oksit (GO) gibi çeşitli nanomalzemeler dikkate alınmaktadır.

Nanomalzemelerin kullanım Alanları
Nano malzeme örnekleri
Nanomalzeme üretim yöntemleri
Nanomalzemeler PDF
Nanomalzemelerin sınıflandırılması
Nanomalzeme Nedir
Nanomalzemelerin özellikleri
Doğal nanomalzemeler

Bu nedenle, bu umut verici metodolojinin yöntemleri, hastalıklara ve patojenlere karşı korumayı, mantar öldürücülerin, pestisitlerin, herbisitlerin etkinliğini artırarak, gelişmiş bitki büyümesine ve sürekli deşarja yol açmayı içerir. Nanomalzeme, nakliye, işleme, üretim ve depolama gibi tarım sektörünün neredeyse her bileşeninde geçerli olduğu için verimliliği, üretimi ve tarımsal korumayı artırır.

Pratik olarak nanomalzemelerin kullanımı tarımda çok sayıda amacı kapsamaktadır. Birincil amaç, bitki hücreleri yoluyla element alımının artması ve besin kaybının azalmasıyla sonuçlanan gübrelerin daha iyi verilmesidir. Mikro ve makro besinlerin dağıtımının senkronizasyonunu sunarlar.

Nano yapılı gübre, daha geniş yüzey alanları, işaret dağıtım mekanizması, biyolojik taleplere ve çevresel tetikleyicilere yanıt olarak yavaş ve sürekli deşarj yoluyla besin kullanımlarının etkinliğini iyileştirir. Nano-demir (Fe), nano-fosfor (P), nano-çinko (Zn) ve nano-magnezyum (Mg) birkaç yaygın nano gübre örneğidir.

Ayrıca, CNT’ler, rekabetçi termal, kimyasal, elektriksel ve mekanik özelliklere sahip olduklarından, tarımda umut verici sonuçlarla uygulanan miktarlarını azaltmak için mikro/makro besinler için besin dağıtımı olarak kullanılabilir.

İkinci amaç, haşere ve böcek yönetimidir. Çinko oksit, titanyum dioksit ve altın gibi aktif bileşiklerin yavaş ve aktif deşarjı nedeniyle, zararlı yan etkileri olan sentetik kimyasallar için ekonomik ve güvenilir ikameler olarak düşünüldüğünde, birkaç nanopartikül haşerelerin kontrolünde ve yönetiminde mükemmel bir yeteneğe sahiptir.

Nano-pestisitler, organik solvent deşarjını ve istenmeyen pestisit hareketini azaltır. Ayrıca, nanomalzemeler, akıllı tarla sistemleri ve patojen tespiti için yetiştiricileri semptomların başlangıcından önce gerekli malzemeleri kullanmaları konusunda uyaran hızlı analitik araçlar olarak mahsullerdeki patojenleri bulabilir, tespit edebilir ve raporlayabilir.

Diğer bir amaç ise nano-mantar öldürücülerdir. Kimyasal mantar öldürücüler, sağlık ve çevresel kaygılarla bitkiler üzerinde zararlı bir etkiye sahiptir. Nano-fungisitler, nanopartiküllerin boyutu ve şekline bağlı olarak yukarıda bahsedilen sorunlara değerli bir çözüm sunar.

Ag-nanopartiküller, antimikrobiyal özelliklerinden dolayı iyi bilinen nano-fungisitlerdir. Benzer şekilde, ZnO-nanopartiküller ayrıca anti-fungal, anti-bakteriyel ve antimikrobiyal özellikler gösterirken, TiO2-nanopartiküller, bitki korumasını takip eden anti-bakteriyel ve foto-katalitik aktivitelere sahiptir.

Son amaç, çevre, akifer ve topraktaki kirlilikleri izleme yeteneği nedeniyle tarım sektöründe büyük ölçüde kabul edilen nano-sensör formlarında gelir.

Mahsul sağlığının izlenmesi, toprak koşulları ve bitki patojenlerinin tespiti, nano sensörler aracılığıyla uygun ve hassas bir şekilde gerçekleştirilebilir. Sensör olarak kullanılan iyi bilinen nanomalzeme, Ag-nanoparçacıklarıdır. Tarım sektöründe kullanılan yaygın nanomateryalleri listeler.

Nanoteknolojinin Riskleri

Nanomalzemelerin olağanüstü özelliklerine rağmen, toksisitelerinin ve insan sağlığı ve çevre üzerindeki potansiyel olumsuz etkilerinin değerlendirilmesi esastır. Nanomalzemelerin toksisitesi, nanopartiküllerin partikül boyutlarına, doğasına, şekillerine, çözünürlüğüne, yüzey özelliklerine ve kimyasal bileşimine bağlıdır.

Nanomalzemelerin insan sistemi ile olası maruziyetleri soluma, yutma ve deriye nüfuz etme yoluyladır. Nanomalzemelerin kanserojenlik, genotoksisite, akciğer iltihabı ve dolaşım etkileri gibi potansiyel insan sağlığı risklerini bildiren birkaç araştırmacı vardır. 

The post Nanomalzeme Kullanım Alanları – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları  first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).

Son birkaç on yılda, nanoteknolojinin hızlı gelişimi, çeşitli endüstriyel uygulamalarda büyük bir devrim yarattı. Nanomalzemelerin üstün mekanik, kimyasal, optik, termal ve elektriksel özellikler gibi yeni ortaya çıkan özellikleri, onları multidisipliner alanlardaki araştırmacılar arasında büyük ilgi gördü.

Günümüzde, kozmetik, gıda, tarım, elektronik ve otomobil gibi tüketici ürünlerinde yaygın ticari uygulamalarla nanomalzemelerin kullanımı artmaktadır. Ayrıca nanoteknolojinin teknik uygulamaları biyoteknoloji, inşaat, yenilenebilir enerji ve biyomedikal gibi çeşitli alanlardaki tekniklere de yayılmıştır.

Ayrıca nanoteknoloji, özellikle atık su arıtımı ve hava kirliliği arıtımı alanlarında çevresel zorluklara çözümler de sağlar. Nanomalzemelerin çeşitli endüstri sektörlerindeki uygulamalarını gösterdi.

Nanomalzemeler, terapi, biyosensör, teşhis, tedavi için yeni yaklaşımlar ve önleme gibi biyomedikal alanlardaki çeşitli uygulamalar üzerinde gözle görülür bir etkiye sahiptir. Ayrıca nanomalzemeler, ince film kaplama, takviyeli veya dolgu malzemeleri veya bağlantı malzemeleri gibi çeşitli formlarda kullanılabilir.

Geleneksel malzemelerle karşılaştırıldığında, nanomalzemeler daha hafif, daha güçlü, bakterilere dayanıklı ve korozyona dayanıklı malzemeler üretebilir. Günlük uygulamalarda kullanılan nanomalzemelere örnek olarak spor malzemeleri, kozmetikler ve otomobiller verilebilir.

Ayrıca nanomalzemeler, daha düşük güç tüketimi ile daha büyük bir depolama kapasitesi sağlayabildiği için elektrik ve elektronik uygulamalarında önemli bir rol oynamaktadır. Son yıllarda özellikle atık su arıtma alanlarında çevresel iyileştirme uygulamalarında nanoteknoloji kullanılmaktadır.

Ayrıca gıda endüstrisinde, gıdaların raf ömrünü ve tazeliğini uzatmak için antimikrobiyal ve antioksidan ajanlar için nanomalzemeler kullanılmaktadır. Ayrıca nanoteknoloji, yenilenebilir enerji, özellikle enerji dönüşümü ve depolaması üzerinde de önemli bir etki yapmıştır. Nanomalzeme uygulamalarından birkaçı bir sonraki bölümde kısaca açıklanırken, nanomalzemelerin çeşitli alanlara dayalı uygulamaları listelenmiştir.

Kozmetik ve Kişisel Ürünler

Nanomalzemelerin kozmetikte birincil kullanımı, kozmetik bileşenlerin cilde dağılımını iyileştirmektir. Küçük boyutlu lipid vezikülleri, bu malzemelerin cilde daha hızlı daldırılmasına izin verebilir. Bu ifadeleri doğrulamak için yapılan bilimsel araştırmalar farklı sonuçlar vermiştir.

Bunlar, örneğin, benzer laboratuvarda bile sabit sonuçlar elde etmeyi zorlaştıran nanoparçacıkların boyutu ve gücü gibi çalışma ortamı nedeniyle olabilir. Veziküllerin değişen fiziko-kimyasal özellikleri de cilt ile etkileşimde değişikliklere neden olabilir.

Cilde sızamayan az sayıda kesecik, bileşenlerini cildin katmanlarına alımını ve nüfuzunu kolaylaştıracak şekilde cildin yüzeyine rahatça bırakabilir. Ayrıca, oksidasyon ve diğer çeşitli nedenlerle ayrışabilen bileşenlere sahip formülasyonlara stabilite kazandırmak için nanomalzemeler kullanılabilir. Bununla birlikte, taşıyıcı nanopartiküllerin cilde uygulanması üzerine güç endişeleri olabilir.

Nano malzeme üretimi
Biyouyumlu nanomalzemeler
Nanomalzeme üretim yöntemleri
Nanomalzemeler
Nano malzeme örnekleri
Nanomalzemelerin sınıflandırılması
Doğal nanomalzemeler
Nanomaterials

Çinko oksit (ZnO) ve titanyum oksit (TiO2) nanoparçacıkları, güneşten koruyucu ilaç ürünlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, kozmetik ürünlerde de kullanılabilirler (sonraki ürün kozmetik veya ilaç olabilir). Bu nano malzemeler ultraviyole (UV) ışınlarını etkili bir şekilde bloke eder, ancak aynı zamanda müşteri için çekici olan yarı saydam bir formülasyonla sonuçlanır.

Gümüş nanopartiküller, müşteri ürünlerinde koruyucu/anti-bakteriyel ajanlar olarak kullanılmıştır. Amerika Birleşik Devletleri’ndeki kozmetik ürünler, bu iddia fizyolojik işlevle bağlantılı olduğundan, anti-bakteriyel iddialarda bulunamaz; bu nedenle ilaçlarda kullanımı sınırlıdır. Ayrıca nano-gümüş, kozmetik ürünlerde izin verilen onaylı koruyucuların listesi olan Avrupa Birliği Kozmetik Direktifi’nde de yer almamaktadır.

Otomobiller ve Ulaşım

Birleşmiş Milletler’e göre, küresel araç filosunun bugün 750 × 108 milyondan 2030 yılına kadar yaklaşık 1.5 × 109’a iki katına çıkacağı tahmin ediliyor. Kıt kaynakları korumak için katma değer zincirinin sonunda yeterli geri dönüşüm daha önemli hale geliyor.

Bu kaygılarla ilgili olarak, nanoteknoloji, farklı bir sektörde, özellikle otomobil endüstrisinde, ileri süreçlerin ve malzemelerin temel olarak geliştirilmesi ve üretilmesine önemli ölçüde katkıda bulunur.

Örneğin, yeni çağ lastikleri, nano ölçekli kurum parçacıkları ve silika yoluyla yüksek dayanıklılık, kilometre performansı ve tutuş elde etti.

Nano ölçekli katmana ve partiküllere sahip malzemelerin iç ve dış yüzeylerde, gövde/motor ve tahrik üzerinde değerli etkileri vardır. Nanomalzemeler farklı gövde parçalarında, lastiklerde, motorlarda, iç mekanlarda, emisyonlarda, elektronik cihazlarda ve şaside kullanılmaktadır. Otomobillerle bağlantılı nanomalzemeler aşağıda kısaca açıklanmıştır:

Hafif Gövde Parçaları

Otomobillerle ilgili en bilinen konulardan biri de ağırlık azaltmadır. Hafif otomobiller yakıt verimliliğini artıracak, üretim maliyetini düşürecek ve karbondioksit (CO2) emisyonlarını azaltacaktır. Otomobil ağırlığının %10 azaltılması ile %7 yakıt ekonomisi olacağı tahmin edilmektedir.

Ayrıca stabilite, yumuşak sürüş ve çarpma direnci gibi sorunlar da araç ağırlığının azaltılmasıyla iyileştirilebilir. Bu yolda önemli sayıda geliştirme yapılmış, ancak verimlilik ve güvenlik sağlanamamıştır.

Ek olarak, motor parçalarına yakın malzemeler önemli bir termal dirence sahip olmalıdır, ancak dış ve yapısal parçalar mükemmel mekanik stabiliteye sahip malzemelerden yapılmalıdır. Bununla birlikte, termoplastikler gibi kullanılan malzemeler düşük mekanik ve termal direnç göstermiştir ve bu nedenle ancak takviyeler yoluyla modifiye edildikten sonra değerlendirilebilir.

Karbon nanotüpler hafiftir ve çelikten yaklaşık 150 kat daha güçlüdür. Sonuç olarak, CNT’ler otomobil parçalarında uygun bir çeliğe alternatiftir. Nano-ölçekli kilin polimer matrisine dahil edilmesi, yüksek termal stabilite nedeniyle motorlara yakın otomobil parçaları üretmek için kullanılabilecek bir nanokompozit üretebilir.

Ayrıca poliamid, polikarbonatlar ve polipropilen ile güçlendirilmiş kil nanokompozitleri de bilinen kullanılan polimer nanokompozitlerdir. Bu nanomalzemeler polimerlerle birleştirildiğinde, termal dirençlerinin yanı sıra alev geciktiriciliği de artacaktır.

Hibrit çözelti ve nanokompozit kullanımıyla, tipik olarak 900 kg çelik ağırlığındaki bir araç 300 kg’a düşürülebilir. Nanokompozit plastik, yüksek oranda doldurulmuş plastiklere göre ortalama %25 ve çeliğe göre %80 ağırlık tasarrufu sağlar. Volkswagen, metallere kıyasla daha iyi tasarım esnekliği, yüksek mukavemet/ağırlık ve darbe direnci ve korozyon azalması sağlayan uzun elyaf takviyeli termoplastik (LFRT) kullanır.

Boya Kaplama

Konvansiyonel boyalarla ilgili temel endişeler, verimsiz alev geciktirici, boya transfer verimliliği, sınırlı yapışkan ve su ve toz partiküllerine karşı yüzey bitirmedir. Bu sorunların çoğu, bu boyalara farklı nanoparçacıkların dahil edilmesiyle çözülebilir.

Boehmit (AlOOH), silikon dioksit (SiO2) ve zirkonyum dioksit (ZrO2) gibi nanopartiküller, gelişmiş aşınma direnci sunan UV ile kürlenebilir verniklere yerleştirilmiştir. TiO2 ve ZnO nanoparçacıkları, UV direnci özelliklerini geliştirmeyi ve aynı zamanda bu zararlı ışınları yansıtmayı destekleyecektir.

Ek olarak, nanoparçacıkların floro-metil grubuyla bir kombinasyonu, yüzey pürüzlülüğünü destekleyen gözenek hacmini ve yüzey alanını genişletir.

The post Mühendislikte Nanomalzeme – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları  first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).