«Наноёжики» из металла — способ получения и области применения

Источник: mit.edu

Радиаторы различных электронных компонентов часто изготавливаются путем спекания. Металлический порошок загружается в специальную форму и нагревается в вакууме. В итоге микрочастички крепко связываются друг с другом, и образуется цельная деталь. Студенты Массачусетского технологического института (США) решили внести в известную технологию некоторые изменения. Они нагрели форму, заполненную медным порошком, при контакте с воздухом. Вместо обычного металла они получили сюрприз — множество «наноёжиков» — полых частиц, покрытых длинными щетинками из окисла меди.

Случайным открытием заинтересовался доцент машиностроения МИТ Крипа Варанаси. Вместе с аспирантом Кристофером Лавом они досконально изучили процесс формирования «наноёжиков». Учёные выяснили, что образование щетинок происходит за счет диффузии металла из центральной области частичек. Поэтому внутри шипастых шариков остается полое пространство. Полученные структуры являются достаточно прочными. Их можно использовать в различных устройствах охлаждения — от процессорных кулеров до охладителей котлов электростанций. Также новая технология может найти применение для улучшения каталитических процессов.

Как заявил Кристофер Лав, процесс получения шипастых наночастиц очень прост. Учёные просчитали зависимость между размерами исходных сферических частиц порошка и параметрами получаемых «ёжиков». Благодаря этому уже сейчас можно производить пористые структуры с нужными характеристиками в промышленных масштабах. В ближайшее время специалисты МИТ планируют испробовать методику и на других металлах. В частности, на цирконии, который используется как оболочка топливных стержней ядерных реакторов.