Nanotechnology Now - Communiqué de presse : La matrice de platine poreuse se révèle prometteuse en tant que nouveau matériau d'actionneur

Republié par Platon

Suiveurs: 0

Accueil > Presse > La matrice poreuse en platine s'avère prometteuse en tant que nouveau matériau d'actionneur

Structure microscopique et performances d'actionnement du platine nanoporeux (np-Pt) (IMAGE) TSINGHUA UNIVERSITY PRESS Structure microscopique et performances d'actionnement du platine nanoporeux (np-Pt) LÉGENDE Le Np-Pt est constitué de ligaments ou brins interconnectés de petit diamètre de du platine aussi petit que deux nanomètres (10-9 m) de diamètre avec de minuscules pores entre les deux. La petite nature des ligaments de platine et les nombreux pores minuscules améliorent la stabilité structurelle du matériau et sa conductivité énergétique, comme l'indique le graphique illustrant la densité de courant, ou la quantité de charge circulant à travers une zone particulière dans un temps donné, et relative changement de longueur. CRÉDIT Matériaux et dispositifs énergétiques, Tsinghua University Press

Structure microscopique et performances d'actionnement du platine nanoporeux (np-Pt) (IMAGE)
PRESSE UNIVERSITAIRE TSINGHUA

Structure microscopique et performances d'actionnement du platine nanoporeux (np-Pt)
LÉGENDE
Le Np-Pt est constitué de ligaments ou brins interconnectés de petit diamètre de platine aussi petit que deux nanomètres (10 à 9 m) de diamètre avec de minuscules pores entre les deux. La petite nature des ligaments de platine et les nombreux pores minuscules améliorent la stabilité structurelle du matériau et sa conductivité énergétique, comme l'indique le graphique illustrant la densité de courant, ou la quantité de charge circulant à travers une zone particulière dans un temps donné, et relative changement de longueur.

CRÉDIT
Matériaux et dispositifs énergétiques, Tsinghua University Press

Résumé:
Les actionneurs sont des composants de machines courants qui convertissent l'énergie en mouvement, comme les muscles du corps humain, les vibrateurs des téléphones portables ou les moteurs électriques. Les matériaux d'actionneur idéaux ont besoin de bonnes propriétés électrochimiques pour conduire de manière répétée des courants électriques constitués d'électrons circulant. De plus, les matériaux des actionneurs nécessitent d'excellentes propriétés mécaniques pour résister aux contraintes physiques associées à un mouvement continu. Le platine nanoporeux (np-Pt), une matrice de platine contenant de minuscules pores pour augmenter la conduction énergétique, a été récemment créé en grande quantité et de manière rentable, faisant du np-Pt un matériau d'actionneur idéal et plus pratique.

La matrice poreuse en platine s'avère prometteuse en tant que nouveau matériau d'actionneur

Tsinghua, Chine | Publié le 17 novembre 2023

Un groupe de scientifiques des matériaux de l'Université de technologie de Hambourg, en Allemagne, a fabriqué un matériau np-Pt à ligaments ultrafins constitué d'un réseau aléatoire et interconnecté de brins ou ligaments de platine très fins, aussi petits que deux nanomètres (10-9 m ) en diamètre. Ce réseau crée également de minuscules pores entre les brins, ce qui améliore le mouvement des électrons ou des atomes chargés à travers le matériau. Il est important de noter que l’équipe a utilisé une méthode de fabrication efficace qui a réduit le coût associé à la synthèse d’un np-Pt. En diminuant le diamètre des brins de Pt, le rapport surface/volume et la stabilité mécanique du matériau np-Pt augmentent, améliorant ainsi les performances de l'actionneur du matériau.

Les chercheurs ont publié leur étude dans Energy Materials and Devices, le 17 octobre 2023.

Comparé à d’autres métaux et matériaux nanoporeux étudiés pour leur utilisation potentielle comme actionneurs, l’équipe a découvert que le np-Pt était physiquement plus robuste et fonctionnerait probablement bien comme matériau de capteur ou de détecteur par rapport à d’autres matériaux nanoporeux trop fragiles.

"La taille fine du ligament du np-Pt pourrait fournir une surface accrue, ce qui ferait du matériau un catalyseur prometteur de réactions chimiques ainsi qu'un matériau actionneur", a déclaré Haonan Sun, premier auteur de l'article et chercheur au sein du groupe de recherche de Systèmes intégrés de nanomatériaux métalliques à l'Université de technologie de Hambourg. En tant que catalyseur, le np-Pt accélérerait la vitesse de réactions chimiques spécifiques.

Ce qui était le plus unique dans l’étude, c’était la manière dont les chercheurs fabriquaient le matériau np-Pt. « La principale avancée de cette recherche est que nous avons obtenu du np-Pt en vrac par désalliage électrochimique. Les études antérieures sur le np-Pt étaient toutes basées sur des nanoparticules ou des films préparés à partir de particules de Pt commerciales plus coûteuses. Ainsi, la méthode simple et peu coûteuse de désalliage augmente le caractère pratique du np-Pt et rend possible des recherches plus approfondies », a déclaré Sun.

Plus précisément, le désalliage est un processus de lixiviation sélective ou de corrosion dans lequel un composant d'un alliage, ou d'un mélange de matériaux, est sélectivement éliminé du matériau. Avant le processus de désalliage, le matériau est un mélange uniforme. Après le processus de lixiviation sélective, les matériaux mélangés les plus actifs chimiquement sont partiellement éliminés du matériau, laissant derrière eux de minuscules pores. Dans ce cas, le np-Pt a été fabriqué par lixiviation sélective du cuivre d’un alliage platine-cuivre (Pt15Cu85) à l’aide d’acide sulfurique (H2SO4).

Avant cette étude, le np-Pt n’avait jamais non plus été fabriqué en grandes quantités. L'équipe de recherche suggère que les performances réussies du np-Pt en vrac servent de modèle pour le développement d'autres métaux nanoporeux qui pourraient être étudiés pour leur pertinence en tant que matériaux d'actionneurs potentiels, capteurs de contrainte ou catalyseurs de réactions chimiques.

Une fois établies les performances du matériau de l’actionneur np-Pt, l’équipe attend avec impatience de déterminer les effets du matériau sur les réactions chimiques. « La prochaine étape de cette étude consiste à étudier la propriété de catalyseur chimique de notre np-Pt. Nous avons déjà découvert des phénomènes très intéressants avec le np-Pt en vrac sur la réaction de réduction de l'oxygène qui combine l'oxygène et l'hydrogène pour former de l'eau… et nous aimerions faire des recherches plus approfondies à ce sujet », a déclaré Sun.

Parmi les autres contributeurs figurent Yizhou Huang du groupe de recherche sur les systèmes intégrés de nanomatériaux métalliques de l'université de technologie de Hambourg, en Allemagne, et Shan Shi du groupe de recherche sur les systèmes intégrés de nanomatériaux métalliques de l'université de technologie de Hambourg et de l'institut de mécanique des matériaux de Helmholtz-Zentrum. Ici à Geesthacht, en Allemagne.

####

À propos de la presse universitaire Tsinghua
À propos des matériaux et dispositifs énergétiques

Energy Materials and Devices est lancé par l'Université Tsinghua, publié trimestriellement par Tsinghua University Press, visant à être une revue internationale, à comité de lecture en simple aveugle, en libre accès et interdisciplinaire dans le domaine de pointe des matériaux et dispositifs énergétiques. Il se concentre sur la recherche en innovation de toute la chaîne de la recherche fondamentale, de l'innovation technologique, de la transformation des réalisations et de l'industrialisation dans le domaine des matériaux et dispositifs énergétiques, et publie des résultats de recherche originaux, de pointe et prospectifs, y compris, mais sans s'y limiter, la conception des matériaux. , synthèse, intégration, assemblage et caractérisation de dispositifs de stockage et de conversion d'énergie etc.

À propos de SciOpen

SciOpen est une ressource professionnelle en libre accès pour la découverte de contenu scientifique et technique publié par Tsinghua University Press et ses partenaires éditeurs, offrant à la communauté de l'édition savante une technologie innovante et des capacités de pointe. SciOpen fournit des services de bout en bout à travers la soumission de manuscrits, l'examen par les pairs, l'hébergement de contenu, l'analyse et la gestion des identités et des conseils d'experts pour assurer le développement de chaque revue en offrant une gamme d'options dans toutes les fonctions telles que la mise en page de la revue, les services de production, les services éditoriaux, Marketing et promotions, fonctionnalité en ligne, etc. En numérisant le processus de publication, SciOpen élargit la portée, approfondit l'impact et accélère l'échange d'idées.

Pour plus d'informations, veuillez cliquez ici

Contacts :
Mengdi Li
Presse universitaire de Tsinghua
Bureau: 86-108-347-0580

Si vous avez un commentaire, veuillez Contact .

Les émetteurs de communiqués de presse, et non 7th Wave, Inc. ou Nanotechnology Now, sont seuls responsables de l'exactitude du contenu.

Signet: