Дефектные провода превратили в установку для производства наночастиц

Распад волокон стекла на наночастицы. Фото Kaufman et al.

Инженеры из Массачусетского технологического института разработали новый способ производства наночастиц, который основан на неустойчивости, возникающей при производстве композитных волокон. Работа опубликована в журнале Nature, а ее краткое содержание приводится на сайте института.

Исследователи случайно натолкнулись на новый способ производства наночастиц в ходе экспериментов по производству композитных проводов. Когда авторы стали разбираться с причинами возникавших дефектов, они обнаружили, что при определенной температуре внутренние волокна в проводах разрываются с образованием микроскопических сфер. Это было вызвано их плавлением и распадом на капли вследствие релеевской неустойчивости. Из-за характерного поведения жидкости, они практически не отличались друг от друга по размеру.

Авторы решили, что обнаруженный дефект можно применить для производства наночастиц с точно контролируемым диаметром. При этом, при правильном подборе толщины волокон и температуры производства диаметр частиц можно устанавливать в пределах от 20 нанометров до 2 миллиметров. Кроме того, частицы могли быть не только сферической, но и более сложной формы.

Капли расплава застывают практически сразу после возникновения. Поскольку при этом они находятся внутри оболочки, это не дает им слипаться друг с другом и дополнительно гарантирует однородность.

Новая технология может применяться для создания наночастиц из самых разных веществ, в том числе из лекарств. Она способна найти применение в производстве солнечных батарей, красок или, например, чувствительных детекторов.