NANOARC sviluppa materiali quantistici monodimensionali (1-D), inclusi nanotubi avanzati ingegnerizzati a reticolo atomico, progettati attraverso la modifica intenzionale della struttura del reticolo atomico su scala quantistica. A differenza dei nanotubi convenzionali che si basano principalmente sulla geometria o sulla composizione, i materiali NANOARC 1-D sono ingegnerizzati attraverso il controllo del reticolo atomico, consentendo prestazioni prevedibili, regolabili e commercialmente implementabili.

Questi materiali privi di leganti combinano un'eccezionale stabilità termica, un comportamento elettronico controllato e un'elevata resilienza meccanica, rendendoli adatti ad applicazioni complesse nei settori dell'elettronica, dell'accumulo di energia, della ceramica e dei sistemi per ambienti estremi.

VANTAGGI IN TERMINI DI PRESTAZIONI

Rispetto ai nanomateriali 1-D convenzionali, come nanotubi di carbonio e nanofili, i materiali NANOARC 1-D offrono:

• Bandgap diretti sintonizzabili nell'intervallo di circa 2,1-3,0 eV tramite ingegneria a reticolo atomico

• Eccezionale stabilità termica, con tolleranza prossima a 2800-3000 °C

• Elevata resistenza a sollecitazioni e deformazioni, a supporto del rinforzo meccanico e della stabilità ciclica a lungo termine

• Architetture prive di ligandi e ad alta area superficiale, che consentono una migliore attività interfacciale e chimica

• Resistenza alla polverizzazione, a supporto dell'accumulo di energia durevole e di applicazioni strutturali ad alto carico

Le prestazioni sono integrate nel materiale tramite l'ingegneria del reticolo atomico, riducendo la dipendenza dalla post-elaborazione, dagli additivi o dalla riprogettazione di sistemi complessi.

AREE DI APPLICAZIONE

ELETTRONICA E OPTOELETTRONICA

Materiali semiconduttori 1-D con comportamento elettronico prevedibile per elettronica ad alta temperatura e in ambienti difficili.

ENERGIA E ACCUMULO

Nanotubi strutturalmente stabili per elettrodi di batterie e ultracondensatori, che migliorano l'efficienza energetica e la durata dei cicli.

CERAMICA E COMPOSITI

Rinforzi meccanicamente e termicamente robusti per ceramiche avanzate e sistemi compositi.

APPLICAZIONI IN AMBIENTI ESTREMI

Materiali adatti per sistemi refrattari, componenti aerospaziali, assorbimento di neutroni, schermatura termica e tecnologie resistenti al plasma.

PERCHÉ I MATERIALI NANOARC 1-D

• Ingegneria del reticolo atomico, non semplice riduzione dimensionale

• Sintesi riproducibile e scalabile adatta per R&S e implementazione industriale

• Fornito come nanopolveri prive di ligandi per una facile manipolazione e formulazione

DIMENSIONALITÀ DEFINITA

Il confinamento quantistico si verifica quando il diametro del materiale si avvicina alla lunghezza d'onda di De Broglie dei portatori di carica, limitando il movimento degli elettroni e discretizzando i livelli energetici. Per i materiali 1-D:

NANOTUBI DI CARBURO DI SILICENE (a base di SiC):

• • Diametro critico: <5 nm (ottimale <3 nm)

  • Effetti: ampliamento del bandgap, aumento della mobilità dei portatori, maggiore tolleranza ai difetti

NANOTUBI DI BOROFENE (a base di boro):

• • Diametro critico: <4 nm (ottimale 2-3 nm)

  • Effetti: Formazione di sottobande, miglioramento del trasporto di spin, miglioramento dell'interazione con la radiazione

I nanotubi NANOARC, forniti con diametri ultra-piccoli <3 nm, sono progettati per funzionare bene all'interno del regime di confinamento quantistico, ottimizzando le prestazioni elettroniche, termiche, meccaniche e di radiazione per applicazioni spaziali e in ambienti estremi.