Dans le monde des nanomatériaux, les nanotubes de carbone sont connus comme des « matériaux vedettes» pour leurs propriétés mécaniques, électriques et thermiques. Cependant, la façon dont cette performance à l'échelle microscopique, traduite efficacement et avec précision en fonction réelle dans les dispositifs macroscopiques, a été un goulot d'étranglement qui a conditionné son application à grande échelle. Les techniques traditionnelles de pelliculage, telles que la rotation, le grattage ou la pulvérisation ordinaire, ont souvent du mal à surmonter des obstacles tels que l'uniformité, le gaspillage de matériaux et les dommages structurels. C'est dans ce contexte que la technologie de pulvérisation ultrasonique a émergé en tant que processus capable de « tisser» avec précision des réseaux de nanotubes de carbone, ouvrant de nouvelles portes à la fabrication de dispositifs haute performance.

01 goulot d'étranglement technologique, puzzle d'application de nanotubes de carbone

Les nanotubes de carbone sont confrontés à des problèmes de dispersion inégale et de réunion facile dans les applications de matériaux composites, qui sont devenues un point chaud de la recherche dans le domaine de la science des matériaux. Même à très faible teneur (0,01 ~ 0,05% en poids), les nanotubes de carbone peuvent améliorer considérablement les propriétés mécaniques du matériau de la matrice, mais tout cela suppose qu'il doit atteindre une dispersion uniforme. Les nanotubes de carbone sont intrinsèquement hydrophobes et ont une énergie de surface élevée, ce qui les amène à avoir tendance à s'enrouler les uns autour des autres pour former des agglomérats par la force de Van der Waals, ce qui réduit non seulement leur surface spécifique effective, mais affecte également gravement leur performance. Lorsqu'il est utilisé comme revêtement pulvérisable, il peut s'agglomérer ou s'agglomérer en raison de la nature cohésive de ces matériaux. Les méthodes traditionnelles de pulvérisation par pulvérisation d'air peuvent facilement exacerber le phénomène de réunion sans permettre une dispersion uniforme à l'échelle nanométrique.

02 pulvérisation ultrasonique, principe de dispersion précise

La technologie de pulvérisation par ultrasons utilise l'énergie de vibration à haute fréquence (50 - 120 kHz) pour transformer le liquide en gouttelettes de brouillard fines et uniformes; Sa technologie de base réside également dans l'effet de cavitation généré par les ultrasons de pré - installation, atteignant une dispersion homogène des nanotubes de carbone dans le solvant. Lorsque les ondes sonores se propagent dans un milieu liquide, l'effondrement instantané des microbulles formées peut produire des températures locales élevées, des pressions élevées et des ondes de choc intenses, des conditions physiques qui séparent efficacement les agrégats de nanotubes de carbone comme si leur enchevêtrement avait été démêlé avec un « nanoscalpel» précis. Funsonic combine la technologie d'application ultrasonique professionnelle pour développer une variété d'équipements de pulvérisation de précision automatisés différents, offrant une nouvelle solution pour le revêtement de nanotubes de carbone. Contrairement aux méthodes traditionnelles de pulvérisation par nébulisation qui nécessitent des conditions de haute température ou de haute pression, le processus de pulvérisation de l'équipement de nébulisation par ultrasons ne nécessite pas d'ajout de haute température ou de haute pression, ce qui permet d'éviter le phénomène d'agglomération de la Structure tubulaire et de la formation de surface des nanotubes de carbone. Les gouttes atomisées qu'il produit sont plus douces, uniformes et cohérentes, réduisant la rupture et la déformation des nanotubes de carbone en raison des forces mécaniques de cisaillement.

03 cinq avantages qui démontrent la compétitivité technologique

La technologie de pulvérisation ultrasonique présente de nombreux avantages significatifs dans le revêtement de nanotubes de carbone, ce qui lui permet de présenter des perspectives d'application étendues dans de nombreux domaines.

Le maintien de l'intégrité de la structure des nanotubes de carbone est l'un des principaux avantages. L'atomisation ultrasonique évite la rupture et la déformation des nanotubes de carbone en raison des forces mécaniques de cisaillement, conservant leurs excellentes propriétés intrinsèques.

La grande uniformité et la contrôlabilité sont un autre grand avantage. Les ultrasons peuvent disperser la solution en gouttes à l'échelle nanométrique, formant un film ou un revêtement homogène. En ajustant avec précision les paramètres d'atomisation (fréquence, débit, distance), différents effets de pulvérisation peuvent être obtenus pour répondre à de nombreux besoins d'application.

Une utilisation élevée des matériaux réduit considérablement les coûts de production, en particulier pour les matériaux coûteux en nanotubes de carbone. L'utilisation des matériaux par pulvérisation ultrasonique peut atteindre plus de 90%, ce qui réduit considérablement les déchets.

Cette technologie s'applique également aux substrats et aux motifs complexes, permet un revêtement uniforme sur une grande variété de matériaux de base et peut être utilisée en combinaison avec d'autres équipements de production, élargissant ainsi son champ d'application.

L'adhérence du revêtement est forte grâce à la surface spécifique élevée et aux excellentes propriétés mécaniques des nanotubes de carbone. L'introduction de nanotubes de carbone par pulvérisation ultrasonique permet de former une structure de revêtement plus dense et plus robuste, améliorant ainsi la durabilité et la résistance à la corrosion du revêtement.

La technologie de pulvérisation ultrasonique fournit un chemin efficace et précis pour l'application des nanotubes de carbone. Comme le disent les chercheurs, l'atomisation liquide générée par l'effet de cavitation ultrasonique - la préparation d'une solution homogène, suivie d'une vibration ultrasonique à haute fréquence - a permis de répartir uniformément les nanotubes de carbone sur le substrat, créant ainsi un réseau de conduction 3D comparable à celui des « neurochoroïdes». À l'avenir, avec l'optimisation continue et l'innovation de la technologie de pulvérisation ultrasonore, les nanotubes de carbone sont censés montrer leur potentiel extraordinaire dans plus de domaines tels que l'énergie, l'électronique, le médical et d'autres, pour insuffler une nouvelle dynamique au progrès scientifique et technologique et au développement industriel.

FUNSONIQUEPan sono a accumulé une riche expérience pratique et des données au cours de l'année, dispose d'un laboratoire d'application ultrasonique ouvert, offrant des activités d'échantillonnage gratuites à un large éventail d'utilisateurs. Pour les besoins des lignes de production automatisées à grande échelle, de grande surface et continues, la conception peut également fournir une solution unique en fonction des besoins spécifiques de l'utilisateur et du processus de traitement, pour répondre à la pulvérisation de précision automatisée et à la préparation de revêtements de haute qualité.