Nanoteknologi Sekarang - Siaran Pers: Matriks Platinum Berpori Menunjukkan Janji Sebagai Bahan Aktuator Baru

Diterbitkan Ulang Oleh Plato

Followers: 0

Beranda > Tekan > Matriks platina berpori menjanjikan sebagai material aktuator baru

Struktur mikroskopis dan kinerja aktuasi platinum nanopori (np-Pt) (GAMBAR) TSINGHUA UNIVERSITY PRESS Struktur mikroskopis dan kinerja aktuasi platinum nanopori (np-Pt) CAPTION Np-Pt terdiri dari ligamen, atau untaian, berdiameter kecil yang saling berhubungan platinum berdiameter dua nanometer (10-9 m) dengan pori-pori kecil di antaranya. Sifat kecil dari ligamen platinum dan banyaknya pori-pori kecil meningkatkan stabilitas struktural material dan konduktivitas energinya, seperti yang ditunjukkan oleh grafik yang menggambarkan kepadatan arus, atau jumlah muatan yang mengalir melalui area tertentu dalam waktu tertentu, dan relatif perubahan panjang. KREDIT Bahan dan Perangkat Energi, Tsinghua University Press

Struktur mikroskopis dan kinerja aktuasi platinum nanopori (np-Pt) (GAMBAR)
PERS UNIVERSITAS TSINGHUA

Struktur mikroskopis dan kinerja aktuasi platinum nanopori (np-Pt)
KETERANGAN
Np-Pt terdiri dari ligamen, atau untaian, platinum berdiameter kecil yang saling berhubungan dengan diameter sekecil dua nanometer (10-9 m) dengan pori-pori kecil di antaranya. Sifat kecil dari ligamen platinum dan banyaknya pori-pori kecil meningkatkan stabilitas struktural material dan konduktivitas energinya, seperti yang ditunjukkan oleh grafik yang menggambarkan kepadatan arus, atau jumlah muatan yang mengalir melalui area tertentu dalam waktu tertentu, dan relatif perubahan panjang.

KREDIT
Bahan dan Perangkat Energi, Tsinghua University Press

Abstrak:
Aktuator adalah komponen mesin umum yang mengubah energi menjadi gerakan, seperti otot pada tubuh manusia, vibrator pada ponsel, atau motor listrik. Bahan aktuator yang ideal memerlukan sifat elektrokimia yang baik untuk berulang kali menghantarkan arus listrik yang terbuat dari elektron yang mengalir. Selain itu, bahan aktuator memerlukan sifat mekanik yang sangat baik untuk menahan tekanan fisik yang terkait dengan pergerakan terus-menerus. Platinum nanoporous (np-Pt), matriks platinum yang mengandung pori-pori kecil untuk meningkatkan konduksi energi, baru-baru ini dibuat dalam jumlah besar dan dengan cara yang hemat biaya, menjadikan np-Pt sebagai bahan aktuator yang ideal dan lebih praktis.

Matriks platina berpori menjanjikan sebagai bahan aktuator baru

Tsinghua, Tiongkok | Diposting pada 17 November 2023

Sekelompok ilmuwan material dari Universitas Teknologi Hamburg di Hamburg, Jerman memproduksi bahan ligamen ultrahalus np-Pt yang terdiri dari jaringan untaian atau ligamen platinum yang sangat halus dan saling berhubungan secara acak, sekecil dua nanometer (10-9 m). ) dalam diameter. Jaringan ini juga menciptakan pori-pori kecil di antara untaian, yang meningkatkan pergerakan elektron atau atom bermuatan melalui material. Yang penting, tim menggunakan metode manufaktur yang efisien yang menurunkan biaya yang terkait dengan sintesis np-Pt. Dengan mengurangi diameter untaian Pt, rasio permukaan terhadap volume dan stabilitas mekanis material np-Pt meningkat, sehingga meningkatkan kinerja aktuator material.

Para peneliti mempublikasikan studinya di Energy Materials and Devices, pada 17 Oktober 2023.

Dibandingkan dengan logam dan bahan berpori nano lainnya yang sedang diselidiki potensi penggunaannya sebagai aktuator, tim menemukan bahwa np-Pt secara fisik lebih kuat dan kemungkinan akan bekerja dengan baik sebagai bahan sensor atau detektor dibandingkan bahan berpori nano lainnya yang terlalu rapuh.

“Ukuran ligamen halus np-Pt dapat memberikan peningkatan luas permukaan yang menjadikan material tersebut sebagai… katalis reaksi kimia yang menjanjikan serta material aktuator,” kata Haonan Sun, penulis pertama makalah dan peneliti di Research Group of Sistem Nanomaterial Metalik Terintegrasi di Universitas Teknologi Hamburg. Sebagai katalis, np-Pt akan mempercepat laju reaksi kimia tertentu.

Hal yang paling unik dari penelitian ini adalah bagaimana para peneliti memproduksi bahan np-Pt. “Terobosan utama dalam penelitian ini adalah kami memperoleh np-Pt dalam jumlah besar melalui proses dealloying elektrokimia. Penelitian sebelumnya tentang np-Pt semuanya didasarkan pada nanopartikel atau film yang dibuat menggunakan partikel Pt komersial yang lebih mahal. Jadi metode dealloying yang mudah dan murah meningkatkan kepraktisan np-Pt dan memungkinkan penelitian lebih lanjut,” kata Sun.

Secara khusus, dealloying adalah proses pelindian atau korosi selektif di mana salah satu komponen paduan, atau campuran material, dihilangkan secara selektif dari material. Sebelum proses dealloying, bahannya merupakan campuran yang seragam. Setelah proses pelindian selektif, bahan campuran yang lebih aktif secara kimiawi sebagian dihilangkan dari bahan, meninggalkan pori-pori kecil. Dalam hal ini, np-Pt diproduksi dengan pencucian selektif tembaga dari paduan platinum-tembaga (Pt15Cu85) menggunakan asam sulfat (H2SO4).

Sebelum penelitian ini, np-Pt juga belum pernah diproduksi dalam jumlah besar. Tim peneliti menyarankan bahwa keberhasilan kinerja np-Pt massal berfungsi sebagai model untuk pengembangan logam nanopori lainnya yang dapat diselidiki kesesuaiannya sebagai bahan aktuator potensial, sensor regangan, atau katalis reaksi kimia.

Dengan ditetapkannya kinerja material aktuator np-Pt, tim berharap dapat menentukan efek material terhadap reaksi kimia. “Langkah selanjutnya dari penelitian ini adalah menyelidiki sifat katalis kimia np-Pt. Kami telah menemukan beberapa fenomena yang sangat menarik dengan np-Pt massal pada reaksi reduksi oksigen yang menggabungkan oksigen dan hidrogen untuk membentuk air… dan kami ingin melakukan penelitian lebih dalam mengenai hal itu,” kata Sun.

Kontributor lainnya termasuk Yizhou Huang dari Research Group of Integrated Metallic Nanomaterials Systems di Hamburg University of Technology di Hamburg, Jerman dan Shan Shi dari Research Group of Integrated Metallic Nanomaterials Systems di Hamburg University of Technology dan Institute of Materials Mechanics di Helmholtz-Zentrum Di sini di Geesthacht, Jerman.

####

Tentang Pers Universitas Tsinghua
Tentang Bahan dan Perangkat Energi

Bahan dan Perangkat Energi diluncurkan oleh Universitas Tsinghua, diterbitkan setiap triwulan oleh Tsinghua University Press, dengan tujuan untuk menjadi jurnal internasional yang ditinjau oleh rekan sejawat, akses terbuka, dan interdisipliner di bidang bahan dan perangkat energi mutakhir. Ini berfokus pada penelitian inovasi dari seluruh rantai penelitian dasar, inovasi teknologi, transformasi prestasi dan industrialisasi di bidang bahan dan perangkat energi, dan menerbitkan hasil penelitian asli, terdepan dan berwawasan ke depan, termasuk namun tidak terbatas pada desain bahan , sintesis, integrasi, perakitan dan karakterisasi perangkat untuk penyimpanan dan konversi energi, dll.

Tentang SciOpen

SciOpen adalah sumber akses terbuka profesional untuk penemuan konten ilmiah dan teknis yang diterbitkan oleh Tsinghua University Press dan mitra penerbitannya, memberikan komunitas penerbitan ilmiah dengan teknologi inovatif dan kemampuan memimpin pasar. SciOpen menyediakan layanan ujung ke ujung di seluruh pengiriman naskah, tinjauan sejawat, hosting konten, analitik, dan manajemen identitas dan saran ahli untuk memastikan pengembangan setiap jurnal dengan menawarkan berbagai opsi di semua fungsi seperti Tata Letak Jurnal, Layanan Produksi, Layanan Editorial, Pemasaran dan Promosi, Fungsi Online, dll. Dengan mendigitalkan proses penerbitan, SciOpen memperluas jangkauan, memperdalam dampak, dan mempercepat pertukaran ide.

Untuk informasi lebih lanjut, silakan klik di sini

Kontak:
Mengdi Li
Pers Universitas Tsinghua
Kantor: 86-108-347-0580

Hak Cipta © Tsinghua University Press

Jika Anda punya komentar, silakan Kontak kita.

Penerbit rilis berita, bukan 7th Wave, Inc. atau Nanotechnology Now, semata-mata bertanggung jawab atas keakuratan konten.

Bookmark: