MRC НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ
Научно-технологические проекты ЛИЧНОСТИ НАУКИ Международные исследования и образование Методы испытаний и исследований Стандартизация и сертификация НАНОТЕХНОЛОГИИ НОВАЯ ЭНЕРГЕТИКА СТАТЬИ НАУКА И ТЕХНОЛОГИИ


MRC ИНЖИНИРИНГ И ПРОИЗВОДСТВО
О НАС ПРОДУКЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ДИЗАЙН ПРОИЗВОДСТВО ГАЛЕРЕЯ ВИДЕОГАЛЕРЕЯ ПАРТНЕРЫ ВАКАНСИИ КАРТА САЙТА

Следите за нами:


ЖУРНАЛ ДОМ
НОВОСТИ НАУКИ НОВОСТИ ИНЖИНИРИНГА СТАТЬИ

Новости - Наука
07.09.2011 00:03
Максен: Исследователям из Университета Дрекселя удалось экстрагировать один метал из тройного карбида с получением двумерных структур...

Максен: Исследователям из Университета Дрекселя  удалось экстрагировать один метал из тройного карбида с получением двумерных структур и открыть целое семейство новых двумерных структур

Неотложной проблемой в настоящее время перед исследователями, так и общественностью является способность идентифицировать следующее поколение устойчивых, экономически эффективных и энергосберегающих материалов для нашего повседневного использования. В поисках новых материалов для хранения электрической энергии, команда ученых-материаловедов из Университета Дрекселя, США (Drexel University),  обнаружила новое семейство двумерных соединений , предположительно  обладающие уникальными свойствами, которые могут привести к новаторским достижениям  в области технологий хранения энергии.
Данное научное открытие совершила группа исследователей под руководством  Юрия Гогоци, профессор материаловедения и технологии Университета Дрекселя в Филадельфии, директора Института нанотехнологий им. А. Дж. Дрекселя, и Мишеля Барсума, М. Barsoum, заслуженного профессора материаловедения и инженерии. В своей работе исследователи  детально описывают  способ трансформации трехмерного титан-карбида алюминия,  типичного представителя  семейства слоистых тройных карбидов,  под названием MAX -фазы, в двумерную структуру с разными довольно интересными свойствами. MAX фазы, известные как пластичная керамика, были исследованы в лаборатории профессора Барсума на протяжении более десяти лет, и в результате исследований  были синтезированы  десятки слоистых карбидов, нитридов и карбонитридов с различными свойствами. Однако эта керамика  всегда  производилась как 3-мерные  материалы.
Исследователи из Университета Дрекселя  поместили  порошкообразный титан-алюминиевый карбид  (Ti3AlC2) во фтористоводородную кислоту  при комнатной температуре для выборочного отделения  алюминия. В результате  этого химического процесса, называемого  отшелушиванием, в основном выделяется  слоистый карбидный материал  и образовываются  двумерные Ti3C2 нанолисты, которым придумали название максен  MXene, созвучно  графену. Наиболее примечательным является то, что данный слоистый  материала показывает  многие свойства графена. Например, он может сворачиваться  в нанотрубки, как свиток,  диаметром менее 40 нм (1000 раз тоньше человеческого волоса), имеющие потенциал для широкого спектра применений, начиная от устройств хранения энергии до  биомедицинских приложений  и материалов .


 

Рис.1. Схематическое изображение слоистого Ti3AlC2
Модель –М.Куртоглу, M. Kurtoglu

Рис.2.Сканирующая  электронная микроскопия слоистой части размером около 10 мкм . MXene нанолисты могут быть разделены при помощи ультразвука. SEM – Б. Анасори, цвет – П. Гогоци,B. Anasori, P.Gogotsi


Ученые представили свою работу  с использованием массива экспериментальных методик и первых принципиальных  расчетов. Высокое разрешение просвечивающей электронной микроскопии,  осуществленное  в сотрудничестве с исследователями из Швеции, показало наличие одно-, двух и многослойных листов с поперечным  размером в  несколько микрометров и толщиной в нанометровом диапазоне. Расчеты предсказывают большие упругие модули и электронные структуры, которые могут быть настроены путем изменения химического состава поверхности  этих листов.
По словам профессора Юрия Гогоци, важность данного исследования выходит  далеко за рамки просто образования Ti3C2 нанолистов ; поскольку  Ti3AlC2 является членом семьи MAX фаз, в которой  на сегодняшний день насчитывается  более 60 материалов, было бы не совсем верным говорить  об одной композиции отдельно, поскольку  очень большая семья, что действительно  открывает огромные возможности в синтезе и применении  2-D материалов. Юрий Георгиевич отметил, что эта работа дает концептуальный скачок вперед, который должен привести к прорыву в развитии двумерных материалов.

слоистый максен

Рис.3.Материал напоминает эксфолиированный графит. Поэтому на электронной микрофотографии высокого разрешения он выглядит как слойка.

По мнению профессора Гогоци, открытие любого нового материал интересно, но потенциал материал может быть никогда не реализован. Например,  фуллерены так и не нашли значительных применений, хотя они и очень интересны с точки зрения химии и физики. Конечно, пока невозможно сказать , на сколько полезны будут эти новые материалы. Однако открытие нового материал всегда прорыв, открытие же целого семейства материалов (известно более ста MAX phase карбидов и нитридов, 60 из них синтезированы и 5 уже эксфолиированы в двумерные структуры) ,несомненно, интересно и открывает большое поле деятельности для исследователей.

Эта работа была проведена при поддержке Assistant Secretary for Energy Efficiency and Renewable Energy, Office of Vehicle Technologies of the U.S. Department of Energy under Contract No. DE-AC02-05CH11231 – Batteries for Advanced Transportation Technologies (BATT) Program (http://batt.lbl.gov).

Справка: Naguib, M.; Kurtoglu, M.; Presser, V.; Lu, J.; Niu, J.; Heon, M.; Hultman, L.; Gogotsi, Y.; Barsoum, M. W., Two Dimensional Nanocrystals Produced by Exfoliation of Ti3AlC2, Advanced Materials, 2011, http://dx.doi.org/10.1002/adma.201102306

 
< Пред.   След. >


MRC ltd. / Kiev MATERIALS RESEARCH CENTRE    
www.dom.ua    

Наука
05.06.2017 00:08
Профессор Юрий Гогоци о нанотехнологиях в области хранения энергии на World Science Festival 2017
Юрий Гогоци на World Science Festival 2017
Среди экспертов в студии World Science Fair 2017 выдающийся ученый из Университета Дрекселя профессор Юрий Гогоци, лауреат премии имени Фреда Кавли.
Подробнее...
 
04.06.2017 00:22
Открытая лекция выдающегося ученого мирового уровня профессора Юрия Гогоци в Киеве, 7 июня 19:00
Юрий Гогоци
Ученый расскажет, как сочетаются инновации и фундаментальные исследования, сколько будут работать традиционные батарейки и аккумуляторы в будущем и какими будут источники света.
Подробнее...
 
05.10.2016 15:56
Защитное покрытие из наноматериала максена MXene для отражения и поглощения электромагнитных помех
Максен это тонкий и легкий наноматериал, который обладает уникальной способностью блокировать и поглощать электромагнитное излучение
Группа исследователей из Университета Дрекселя и Корейского института науки и технологий работает над очисткой от таких электромагнитных помех с помощью нанесения на компоненты тонкой защитной пленки наноматериала под названием Максин.
Подробнее...
 
MRC Ltd. Центр Материаловедения
г. Киев, ул. Кржижановского 3
Телефон: +38 (044) 233-24-43
Телефон: +38 (044) 237-71-87
Fax: +38 (044) 502-41-49
E-mail:
Мы работаем ПН - СБ с 10:00 до 18:00
Лицензия Creative Commons

Фотографии проектов реализованных компанией MRC TM "ДОМ", а также статьи и видеозаписи публикуются на условиях лицензии Creative Commons Атрибуция — С сохранением условий
(Attribution-ShareAlike) 3.0 Unported. Вы можете бесплатно копировать, распрострянять, изменять материалы с обязательной ссылкой на автора.

Яндекс цитирования  
); document.write(unescape(Методики испытаний и исследований width=tr style= /aреализованных компанией text/javascript Огражденияspan class= 0.12