هسته نانو کریستالی آمورف: ساختار مواد جدید

هسته نانو کریستالی آمورف (ANCC) یک ساختار مواد جدید و جذاب است که در سال های اخیر به دلیل خواص منحصر به فرد و کاربردهای بالقوه آن توجه قابل توجهی را به خود جلب کرده است. این ساختار شامل یک هسته کریستالی است که توسط یک پوسته آمورف احاطه شده است و ترکیبی از مزایای مواد کریستالی و بی شکل را ارائه می دهد.

هسته کریستالی یک ANCC استحکام مکانیکی، هدایت الکتریکی و پایداری حرارتی را برای مواد فراهم می کند، در حالی که پوسته آمورف به افزایش مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت در برابر سایش و زیست سازگاری کمک می کند. رابط بین هسته کریستالی و پوسته آمورف نقش مهمی در تعیین خواص کلی مواد دارد.

ویژگی های منحصر به فرد ANCC ها نتیجه چندین عامل است، از جمله:

اثرات اندازه: در مقیاس نانو، خواص مواد به دلیل اثرات محصور شدن کوانتومی و افزایش نسبت سطح به حجم، می تواند به طور قابل توجهی از خواص مواد مشابه خود منحرف شود.
اثرات رابط: رابط بین فازهای کریستالی و آمورف می‌تواند باعث ایجاد کرنش، نقص و حالت‌های الکترونیکی موضعی شود که می‌تواند بر خواص ماده تأثیر بگذارد.
گرادیان های ترکیبی: ترکیب پوسته آمورف را می توان برای دستیابی به خواص خاص، مانند بهبود چسبندگی یا خواص مانع، تنظیم کرد.

روشهای سنتز
چندین روش برای سنتز ANCC توسعه داده شده است، از جمله:

فرآیند سل-ژل: این روش شامل هیدرولیز و تراکم آلکوکسیدهای فلزی برای تشکیل یک سل است که سپس به ژل تبدیل می شود. ژل را می توان برای تشکیل ANCC تحت عملیات حرارتی قرار داد.
رسوب شیمیایی بخار: در این روش، یک بخار پیش ساز بر روی یک بستر گرم شده تجزیه می شود تا یک لایه نازک تشکیل شود. با کنترل دقیق شرایط رسوب، امکان تولید ANCC وجود دارد.
آلیاژسازی مکانیکی: این تکنیک شامل جوشکاری، شکستگی و جوش مجدد ذرات پودر در آسیاب گلوله ای پر انرژی است.

از این فرآیند می توان برای تولید آلیاژهای نانو کریستالی با پوسته آمورف استفاده کرد.
برنامه های کاربردی
ANCC ها دارای طیف گسترده ای از کاربردهای بالقوه هستند، از جمله:

کاتالیز: مساحت سطح بزرگ و خواص الکترونیکی منحصربفرد ANCC ها آنها را به عنوان نامزدهای امیدوارکننده ای برای کاربردهای کاتالیزوری تبدیل می کند.
ذخیره انرژی: ANCC ها به دلیل مساحت سطح بالا و سینتیک انتقال شارژ سریع می توانند به عنوان الکترود در باتری ها و ابرخازن ها استفاده شوند.
مواد زیست پزشکی: زیست سازگاری و مقاومت در برابر خوردگی ANCC ها آنها را برای استفاده در ایمپلنت ها و دستگاه های زیست پزشکی مناسب می کند.
پوشش ها: از پوشش های ANCC می توان برای بهبود مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و سختی زیرلایه های مختلف استفاده کرد.