NANOARC arendab ühemõõtmelisi (1D) kvantmaterjale, sealhulgas täiustatud aatomvõre abil konstrueeritud nanotorusid, mis on konstrueeritud aatomvõre struktuuri tahtliku muutmise teel kvantskaalas. Erinevalt tavapärastest nanotorudest, mis tuginevad peamiselt geomeetriale või koostisele, konstrueeritakse NANOARC ühemõõtmelisi materjale aatomvõre juhtimise abil, mis võimaldab prognoositavat, häälestatavat ja kaubanduslikult kasutatavat jõudlust.

Need ligandivabad materjalid ühendavad endas erakordse termilise stabiilsuse, kontrollitud elektroonilise käitumise ja suure mehaanilise vastupidavuse, muutes need sobivaks nõudlikeks rakendusteks elektroonikas, energia salvestamises, keraamikas ja äärmuslikes keskkondades töötavates süsteemides.

TOIMIVUSE EELISED

Võrreldes tavapäraste ühemõõtmeliste nanomaterjalidega, nagu süsiniknanotorud ja nanotraadid, pakuvad NANOARC ühemõõtmelised materjalid järgmist:

• Häälestatavad otsesed keelutsoonid vahemikus ligikaudu 2,1–3,0 eV aatomvõretehnoloogia abil

• Erakordne termiline stabiilsus, taluvustemperatuuriga ligikaudu 2800–3000 °C

• Suur pinge- ja deformatsioonikindlus, mis toetab mehaanilist tugevdamist ja pikaajalist tsüklilist stabiilsust

• Ligandivabad, suure pindalaga arhitektuurid, mis võimaldavad täiustatud faasidevahelist ja keemilist aktiivsust

• Vastupidavus pulbristumisele, mis toetab vastupidavat energia salvestamist ja suure koormusega konstruktsioonirakendusi

Toimivus on materjali sisse põimitud aatomvõretehnoloogia abil, vähendades sõltuvust järeltöötlusest, lisanditest või keerukate süsteemide ümberkujundamisest.

KASUTUSALAD

ELEKTROONIKA JA OPTOELEKTROONIKA

Pooljuhtivad ühemõõtmelised materjalid, millel on prognoositav elektrooniline käitumine kõrgtemperatuurse ja karmi keskkonnaga elektroonika jaoks.

ENERGIA JA SÄILITAMINE

Struktuuriliselt stabiilsed nanotorud aku elektroodide ja superkondensaatorite jaoks, mis toetavad paremat energiatõhusust ja tsüklilist vastupidavust.

KERAAMIKA JA KOMPOSIIDID

Mehaaniliselt ja termiliselt vastupidavad tugevdused täiustatud keraamika- ja komposiit süsteemidele.

ÄÄRMISTE KESKKONNADE RAKENDUSED

Tulekindlate süsteemide, lennundus komponentide, neutronite neeldumise, termilise varjestuse ja plasmakindlate tehnoloogiate jaoks sobivad materjalid.

MIKS NANOARC 1-D MATERJALID

• Aatomvõre inseneriteadus, mitte lihtne suuruse vähendamine

• Reprodutseeritav ja skaleeritav süntees, mis sobib teadus- ja arendustegevuseks ning tööstuslikuks rakendamiseks

• Tarnitakse ligandivabade nanopulbritena, et hõlbustada käsitsemist ja formuleerimist

MÄÄRATLETUD MÕÕTMESUS

Kvantne kinnipidamine toimub siis, kui materjali läbimõõt läheneb laengukandjate de Broglie lainepikkusele, piirates elektronide liikumist ja diskretiseerides energiatasemeid. Ühemõõtmeliste materjalide puhul:

SILICEENKARBIIDI (SiC-põhised) NANOTURUD:

• • Kriitiline läbimõõt: <5 nm (optimaalne <3 nm)

  • Mõjud: Keeld riba laienemine, laengukandjate suurem liikuvus, parem defektitaluvus

BOROFEEN (booril põhinevad) NANOTORUD:

• • Kriitiline läbimõõt: <4 nm (optimaalne 2–3 nm)

  • Mõjud: alamribade moodustumine, parem spinnide transport, parem kiirgusinteraktsioon

Üliväikese läbimõõduga (<3 nm) tarnitavad NANOARC nanotorud on konstrueeritud hästi toimima kvantvangistuse režiimis, optimeerides elektroonilist, termilist, mehaanilist ja kiirguslikku jõudlust kosmose- ja äärmuslikes keskkondades kasutatavate rakenduste jaoks.