登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《应用于电-水动力纳米技术的弹性体材料的纳米复合材料。》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2018-03-05

  • 复制成型通常会引起弹性体的摩擦。迄今为止，这种现象只在非纹理弹性体表面进行了研究，尽管复制模塑是其纳米化的有效方法。在此，我们证明了通过复制成型的纳米材料表面的纳米材料也在纳米尺度上与纳米结构密切相关。利用开尔文探针显微镜、电液光刻和静电分析对我们的模型纳米结构、聚(二甲基硅氧烷)纳米阵列进行了从聚碳酸酯纳米锥阵列的复制，我们发现，诱导的三聚体在纳米范围内，特别是在其边缘处，是高度局部性的。通过有限元分析，我们还发现，在脱模过程中，轮辋的摩擦力最大。从这些研究结果中，我们可以识别出，作为控制tribocharge纳米尺度分布模式的主要因素，demol。通过将所产生的环形三角波电荷与电水动力光刻相结合，我们也实现了具有10个nm尺度环形山的纳米火山的简单实现。

    ——文章发布于2018年3月02日

280浏览量
原文链接
相关报告

  • 《用于3D打印的新型柔性压电复合材料》
    • 来源专题：数控机床——前沿技术
    • 编译者：icad
    • 发布时间：2020-07-08
    • 北京大学、南方科技大学和济南大学的研究人员最近设计了一种陶瓷－聚合物复合材料，可以用于打印复杂的三维网格结构。该复合材料首次发表在《纳米能源》杂志上的一篇论文中，具有许多理想特性，包括高柔韧性和高机电能量转化率。 压电陶瓷材料，如Pb（Zr，Ti）O3 （PZT）通常具有显著的机电能量转换能力。然而，这些材料大多具有固有的刚性，这使得它们远远不适合制造柔性电子产品。 开展这项研究的研究人员董树祥（音译）说：“通常情况下，压电陶瓷是易碎的，因此，它们不适合直接集成到柔性电子产品中。我们想开发一种3D打印的、柔软的压电陶瓷复合材料，它是一种可热固化的聚合物，在环境机械振动或力的刺激下，表现出机械灵活性和大的机电电压。幸运的是，我们成功了，我们的合成材料有很大潜力，可用于未来的软传感器。” 研究团队创造的材料由掺杂有银涂层的PNN－PZT陶瓷颗粒的聚二甲基硅氧烷（PDMS）弹性体基质组成。它的设计和组成与过去设计的其他压电陶瓷材料大不相同。 这种新型压电陶瓷材料也相对容易生产，因为传统的压电陶瓷材料通常需要使用耗时的高温烧结制造方法或是涉及昂贵的立体光刻激光3d打印工艺。新型压电陶瓷材料独特的设计和制造工艺最终使其比过去开发的同类材料更具有弹性，使其具有弹性性能 “经过电极化过程，我们的复合材料表现出良好的机电耦合和强大的力－电压响应（即这比基于PZT的脆性陶瓷高出一个数量级。我们的工作最有意义的发现是我们的复合材料的强大的力－电压响应，以及更灵活和弹性的性能。” 作为研究的一部分，研究人员使用他们设计的新合成材料打印了许多复杂的三维网格结构。他们的研究结果表明，这种材料有取代目前用于打印转换机电能量或触摸传感器的电子设备的脆性压电陶瓷的潜力。 这项研究对软机器人零件的生产以及其他技术设备的生产具有重要的意义。例如这种复合材料可以用于打印假肢、肌肉或能够探测生物信号的传感器。 “我们现在将继续开发软压电陶瓷复合材料和3d打印方法，”董树祥说。“当然，我们也在寻找可能的合作，使我们为机器人应用开发的软压电复合材料的使用成为可能。”
    359浏览量
    原文链接

  • 《石墨烯注入碳基纳米材料用于耐用电池》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2020-07-02
    • 布朗大学的一个研究小组发现了一种方法，可以将用于制造固态锂离子电池的陶瓷材料的韧性提高一倍。《Matter》杂志描述的这一策略可能有助于将固态电池推向大众市场。 “人们对用陶瓷材料取代现有电池中的电解液非常感兴趣，因为它们更安全，而且能提供更高的能量密度，”布朗工程学院的博士后研究员、这项研究的第一作者Christos Athanasiou说。到目前为止，对固体电解质的研究主要集中在优化它们的化学性质上。在这项工作中，我们将重点放在机械性能上，希望能使它们更安全、更实用、更广泛地使用。” 电解液是电池正极和负极之间的屏障，锂离子在充电或放电时通过电解液流动。液态电解质工作得很好——它们被发现存在于今天使用的大多数电池中——但它们有一些问题。在大电流下，电解液内部会形成微小的锂金属丝，从而导致电池短路。由于液体电解质也是高度易燃的，这些短裤可能导致火灾。 固体陶瓷电解质是不易燃的，有证据表明它们可以防止锂丝的形成，而锂丝可以使电池在更高的电流下工作。然而，陶瓷是高脆性材料，在制造和使用过程中可能会断裂。 在这项新研究中，研究人员想知道，在陶瓷中注入石墨烯——一种超强碳基纳米材料——能否提高材料的断裂韧性(一种材料承受开裂而不崩解的能力)，同时保持电解质功能所需的电子特性。 阿萨纳苏与布朗大学工程学教授布莱恩·谢尔登和尼廷·帕杜尔合作，他们多年来一直在使用纳米材料来加固用于航空航天工业的陶瓷。在这项工作中，研究人员制造了氧化石墨烯的微小血小板，将其与一种叫做LATP的陶瓷粉末混合，然后将混合物加热以形成一种陶瓷-石墨烯复合材料。 对复合材料的力学测试表明，与单独使用陶瓷相比，复合材料的韧性增加了两倍以上。“发生的情况是，当材料开始开裂时，石墨烯血小板将破裂的表面粘合在一起，因此需要更多的能量来维持裂纹的运行，”Athanasiou说。 实验还表明，石墨烯不会影响材料的电学性能。关键是要确保在陶瓷中加入适量的石墨烯。而石墨烯过少则无法达到增韧效果。过多会导致材料导电，这在电解质中是不需要的。 “你希望电解质能传导离子，而不是电，”帕图尔说。“石墨烯是一种良好的导电体，因此人们可能会认为在电解液中加入导体是在搬起石头砸自己的脚。”但如果我们将浓度保持在足够低的水平，就可以阻止石墨烯导电，同时我们仍能获得结构上的好处。” 综合来看，这些结果表明，纳米复合材料可以提供一条道路，使力学性能更安全的固体电解质用于日常应用。该小组计划继续改进这种材料，尝试石墨烯以外的纳米材料和不同类型的陶瓷电解质。 “据我们所知，这是迄今为止所制造的最坚硬的固态电解质，”Sheldon说。“我认为，我们所展示的是，在电池应用中使用这些复合材料有很大的前景。”
    323浏览量
    原文链接