Дефектные провода превратили в установку для производства наночастиц

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.