Mikroreaktor fremskynder nanoteknologisk partikelproduktion med 500 gange

Ingeniører ved Oregon State University har opdaget en ny metode til at fremskynde produktionshastigheden af ​​nanopartikler med 500 gange, et fremskridt, der kunne spille en vigtig rolle i at gøre nanoteknologiske produkter mere kommercielt praktiske.

Fremgangsmåden bruger en opstillet mikrokanalreaktor og en "lamineret arkitektur", hvor mange ark, hver med tusindvis af mikrokanaler i dem, stables parallelt for at give et højt produktionsvolumen og fremragende kontrol over de involverede processer.

Anvendelser kunne være mulige i forbedrede sensorer, medicinsk billeddannelse, elektronik, og endda solenergi eller biomedicinske anvendelser, når den samme strategi anvendes på rigelige materialer såsom kobber, zink eller tin.

Der er søgt patent, siger universitetets embedsmænd. Arbejdet, netop offentliggjort i tidsskriftet Nanoteknologi , blev udført i forskningsgruppen af ​​Brian Paul, en professor ved OSU School of Mechanical, Industri- og produktionsteknik.

"En række nye og vigtige typer nanopartikler er blevet udviklet med mikroteknologiske tilgange, som ofte bruger meget små mikrofluidiske enheder, "sagde Chih-hang Chang, en professor ved OSU School of Chemical, Biologisk og miljøteknik, og hovedforsker på undersøgelsen.

"Man havde troet, at kommerciel produktion kunne være så simpel som bare at gruppere hundredvis af disse små enheder sammen, "Sagde Chang." Men med alt det understøttende udstyr, du har brug for, ting som pumper og temperaturstyringer, det var virkelig ikke så nemt. At opskalere tingene til kommercielle mængder kan være ret udfordrende. "

Den nye tilgang skabt af et forskerhold på fem ingeniører ved OSU brugte en mikroreaktor med den nye arkitektur, der producerede "undecagold nanoclusters" hundredvis af gange hurtigere end konventionelle "batchsyntese"-processer, der kunne have været brugt.

"Til dels fordi det er hurtigere og mere effektivt, denne proces er også mere miljøfølsom, bruger færre opløsningsmidler og mindre energi, " sagde Chang. "Dette kan være meget vigtigt for at hjælpe med at kommercialisere nanoteknologiske produkter, hvor du har brug for store mængder, høj kvalitet og lave omkostninger."

Denne forskning, Chang sagde, skabte nanopartikler baseret på guld, men det samme koncept bør også være gældende for andre materialer. Ved at sænke produktionsomkostningerne, selv guldnanoklusterne kan finde applikationer, han sagde, fordi prisen på det guld, der skal til for at lave dem, faktisk kun er en lille brøkdel af de samlede omkostninger for det færdige produkt.

Nanopartikler er ekstraordinært små grupper af atomer og forbindelser, der, på grund af deres ekstremt lille størrelse og store overfladearealer, kan have usædvanlige egenskaber, der gør dem værdifulde for mange industrielle, elektronisk, medicinske eller energimæssige applikationer.