Teknologi, der bruger mikrobølgeopvarmning, kan påvirke fremstilling af elektronik

Ingeniører ved Oregon State University har med succes vist, at en kontinuerlig strømningsreaktor kan producere højkvalitets nanopartikler ved at bruge mikrobølgeassisteret opvarmning - i det væsentlige de samme kræfter, som opvarmer madrester med en sådan effektivitet.

I stedet for at varme gårsdagens pizza op, imidlertid, dette koncept kan give en teknologisk revolution.

Det kan ændre alt fra produktion af mobiltelefoner og fjernsyn til falske penge, forbedrede solenergisystemer eller hurtig identifikation af tropper i kamp.

Fundene, for nylig udgivet i Materialer Bogstaver , er i det væsentlige et "proof of concept" om, at en ny type nanopartikelproduktionssystem rent faktisk skulle fungere på et kommercielt plan.

"Dette kan være det store skridt, der tager kontinuerlige flowreaktorer til storstilet fremstilling, " sagde Greg Herman, en lektor og kemiingeniør i OSU College of Engineering. "Vi er alle ret begejstrede for de muligheder, som denne nye teknologi vil muliggøre."

Nanopartikler er ekstraordinært små partikler i spidsen for fremskridt inden for mange biomedicinske, optiske og elektroniske felter, men præcis kontrol af deres dannelse er nødvendig, og "varm injektion" eller andre eksisterende syntetiske fremgangsmåder er langsomme, kostbar, nogle gange giftig og ofte spild.

Et "kontinuerligt flow" system, derimod, er som en kemisk reaktor, der bevæger sig konstant. Det kan være hurtigt, billig, mere energieffektiv, og tilbyder lavere fremstillingsomkostninger. Imidlertid, opvarmning er nødvendig i en del af processen, og tidligere blev det bedst udført kun i små reaktorer.

Den nye forskning har bevist, at mikrobølgeopvarmning kan udføres i større systemer ved høje hastigheder. Og ved at variere mikrobølgeeffekten, den kan præcist styre kimdannelsestemperaturen og den resulterende størrelse og form af partikler.

"For de ansøgninger, vi har i tankerne, kontrollen af ​​partikelens ensartethed og størrelse er afgørende, og vi er også i stand til at reducere materialespild, " sagde Herman. "Ved at kombinere kontinuerligt flow med mikrobølgeopvarmning kan vi give os det bedste fra begge verdener – store, hurtige reaktorer med perfekt kontrolleret partikelstørrelse. "

Forskerne sagde, at dette både skulle spare penge og skabe teknologier, der fungerer bedre. Forbedret LED -belysning er en mulighed, samt bedre tv med mere præcise farver. Bredere brug af solid state -belysning kan reducere strømforbruget til belysning med næsten 50 procent på landsplan. Mobiltelefoner og andre bærbare elektroniske enheder kan bruge mindre strøm og holde længere på en opladning.

Teknologien egner sig også godt til oprettelse af bedre "taggants, " eller forbindelser med specifikke infrarøde emissioner, der kan bruges til præcise, øjeblikkelig identifikation – uanset om det drejer sig om en falsk $20-seddel eller en fjendtlig kampvogn, der mangler den korrekte kodning.

I dette studie, forskere arbejdede med bly -selenid -nanopartikler, som er særligt gode til taggant-teknologierne. Andre materialer kan syntetiseres ved hjælp af denne reaktor til forskellige applikationer, herunder kobber zink tinsulfid og kobberindiumdiselenid til solceller.

Nye Oregon jobs og virksomheder er allerede ved at udvikle sig fra dette arbejde.

OSU -forskere har ansøgt om patent på aspekter af denne teknologi, og arbejder med den private industri om forskellige applikationer. Shoei elektroniske materialer, en af ​​samarbejdspartnerne, forfølger "quantum dot" -systemer baseret på denne tilgang, og åbnede for nylig nye produktionsfaciliteter i Eugene, Malm., at bruge denne syntetiske tilgang til quantum dot-aktiverede fjernsyn, smartphones og andre enheder.