Las nanofibras de óxido de aluminio NAFEN ™ como una plataforma atractiva para la tecnología de materiales avanzados

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12 de julio de 2018

El mundo de la ciencia de los materiales ha estado luchando durante casi 40 años para desarrollar y utilizar eficazmente materiales de tamaño nanométrico. El bombo comenzó en la década de 1980 con el desarrollo de Nano Tubos de carbono (CNT). Desde entonces, se han desarrollado otros nanomateriales y se han colocado en algunas aplicaciones industriales, pero todos ellos han tenido problemas de falla críticos similares, por ejemplo, Precio alto, capacidad de producción limitada, falta de rendimiento, cambio de color, aglomeración y dificultad de uso.

Las industrias que trabajan con materiales avanzados han esperado durante mucho tiempo que en algún momento podrían reemplazar los aditivos de tamaño macro existentes con materiales de tamaño nanométrico. El aspecto importante de este deseo era reducir la cantidad de material necesario para obtener el mismo o mejor rendimiento de sus productos. Es bien sabido que en la industria Aeroespacial y Automotriz, por ejemplo, existe un fuerte impulso para reducir el peso de los materiales que van en los aviones y vehículos, y el nanomaterial es un medio para lograrlo.

NAFEN Es una forma única de óxido de aluminio nanosized. Las fibras NAFEN se producen a partir de un proceso de producción industrial patentado y un diámetro fijo de 10 nm y una longitud de monocristal de aproximadamente 300 nm (en promedio). Esta alta relación de aspecto es una característica importante de las capacidades de NAFEN para funcionar como un mecanismo de refuerzo. También tiene una gran superficie (155 m2 / g), que es una de las características que hacen posible que concentraciones extremadamente pequeñas de NAFEN tengan un gran impacto en el rendimiento. Siendo monocristales de alúmina perfectos en fase γ, NAFEN es dieléctrico y térmicamente estable a temperaturas de hasta 1200 ° C. Estas propiedades físicas permiten que NAFEN tenga un impacto positivo en ciertos aspectos de rendimiento de otros materiales, lo que puede ser una característica de importancia crítica para el uso de esos materiales en ciertas aplicaciones.

NAFEN ha demostrado ser fácil de usar y efectivo en concentraciones muy bajas (menos del 1% en peso). El hecho de que NAFEN se pueda dispersar de manera efectiva y no se reagrupe (recolecte) significa que los usuarios obtienen la ventaja en el rendimiento de un verdadero nanomaterial sin tener que agregar cantidades significativas o cambiar drásticamente sus formulaciones. Los productores de materiales avanzados podrían lograr mejoras en sus componentes compuestos, adhesivos, recubrimientos y otros materiales a base de polímeros sin agregar peso ni costos significativos.

Seguramente, hay varias otras aplicaciones no relacionadas con el refuerzo de polímeros, en las que NAFEN funciona bien, recientemente, los socios de LG Electronics confirmaron que NAFEN tiene un buen rendimiento de disipación de calor en comparación con la alúmina general. Los ingenieros de I + D de NAFEN continúan trabajando en estrecha colaboración con LG Electronics para reconfirmar los resultados positivos ya obtenidos y descubrir nuevas aplicaciones de perspectiva. Este programa Join Development Partnership (JDP) abre nuevas oportunidades para usar nanofibras de alúmina en microelectrónica, pero no solo. Al ser una nano plataforma única, NAFEN podría modificarse fácilmente mediante el procedimiento de funcionalización de la superficie y, por lo tanto, esta característica particular amplía suficientemente el uso de las nanofibras para cumplir con un conjunto diverso de aplicaciones de materiales avanzados. Un buen ejemplo de esta combinación es la versión grafenizada de las nanofibras de alúmina. En este caso, las fibras cerámicas NAFEN están encapsuladas por el grafeno conductor de pocas capas inerte. Estas estructuras híbridas fueron estudiadas por un grupo de investigación de TUT y se ha demostrado que son un material prometedor para una serie de aplicaciones, como materiales de matriz cerámicos resistentes y electroconductores; conversión electroquímica de energía; sensores electroquímicos altamente sensibles para la detección de bioanalitos; Andamio para aplicaciones biomédicas y etc.

El equipo técnico de NAFEN pasó por una curva de aprendizaje de trabajar con las nanofibras y hacer dispersiones de calidad del material para que el producto sea lo más fácil de usar posible para los mercados objetivo. Ahora, la compañía ofrece una línea de producción de dispersión completa para los clientes, donde puede proporcionarles cualquier cosa, desde una dispersión básica con una concentración específica de NAFEN, hasta productos totalmente formulados a base de epoxi listos para usar (por ejemplo, adhesivo, revestimiento, resina compuesta, etc., con la marca DYNABOND.