تولید نانوسیم‌ها با ریخته‌گری

دانشمندان چینی مدعی هستند که با استفاده از فناوری ریخته‌گری رایج، می‌توان برخی نانومواد جدید را تولید کرد. آنها با استفاده از ریخته‌گری نانوسیم‌های کاربید تیتانیوم را ساخته‌اند.

دانشمندان چینی مدعی هستند که با استفاده از فناوری ریخته‌گری رایج، می‌توان برخی نانومواد جدید را تولید کرد. آنها با استفاده از ریخته‌گری نانوسیم های کاربید تیتانیوم را ساخته‌اند

.نانوسیم‌های کاربید تیتانیوم از جمله مواد سرامیکی غیر اکسیدی مهم محسوب می‌شوند که به‌واسطه‌ی داشتن سختی، مقاومت به خوردگی و نقطه‌ی ذوب بالا، کاربردهای زیادی در میکروالکترونیک، کاتالیست و ذخیره‌سازی هیدروژن دارند. روش‌های فعلی برای سنتز آنها بر پایه‌ی استفاده از نانولوله‌ها به‌عنوان الگو یا واکنش کاتالیستی به‌وسیله‌ی نانوذرات است. مشکل این روش‌ها، نداشتن کنترل کافی بر شکل، اندازه، خلوص، جهت‌گیری بلوری و ساختار نانوسیم‌های ایجادشده است. محققان چینی روش جدیدی را ارائه کرده‌اند که با آن نانوسیم‌های کاربید تیتانیوم را به شکل دلخواه تولید می‌کنند.

برای این کار محققان دانشگاه شان دونگ، فلز نیکل و میله‌های تیتانیومی را درون بوته‌ی گرافیتی ریخته، حرارت می‌دهند. مقدار کمی کربن نیز درون محلول گداخته‌شده وجود خواهد داشت که منشأ آن ناخالصی‌های موجود در فلزات است. مقداری گرافیت نیز از بوته وارد ماده‌ی گداخته می‌شود و در نهایت پس از سرد شدن علاوه بر ماتریکس تیتانیوم نیکل، نانوسیم‌های کاربید تیتانیوم نیز وجود خواهند داشت. این نانوسیم‌ها با روش الکتروپولیشینگ جداسازی و پس از فیلتر شدن خالص‌سازی می‌شوند.

با تغییر شکل قالب، سرعت سرد شدن تنظیم شده و مقدار و اندازه‌ی نانوسیم‌های تشکیل شده تحت کنترل درمی‌آید. افزایش سرعت سرد شدن منجر به کوچک شدن نانوسیم‌ها می‌شود و از آنجا که این سیستم ریخته‌گری فرایندی توده‌ای است، می‌توان از آن در تولید نانوسیم‌هایی با مقیاس صنعتی استفاده کرد.

مارک بلامیر (یکی از محققان دانشگاه کمبریج در حوزه‌ی مواد) معتقد است این، یک روش استاندارد محسوب نمی‌شود و به دیاگرام‌های فازی وابسته است؛ اما برای تولید این نانوساختار خاص روش مناسبی است؛ البته اینکه می‌توان از این روش در مواد دیگر هم استفاده کرد، خود یک سؤال است. زانگ (رهبر این گروه تحقیقاتی) می‌گوید که بخش مشکل کار مربوط به استخراج نانوسیم‌هاست و ما در اندیشه‌ی بهبود این بخش هستیم. در آینده ما به بررسی امکان تولید نانوسیم‌های فلزات واسطه به شکل کاربید، اکسید و نیترید خواهیم پرداخت.