Bilim İnsanları Nanomalzeme Temelli “Ölümsüz Hızlandırıcı” Geliştiriyor
MISIS Ulusal Bilim ve Teknoloji Üniversitesinden (Rusya) bir grup bilim insanı, Profesör Alexander Mukasyan’ın yol göstermesi ile kendi kendine ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi (SHS) ile gelişen, eşsiz bir hızlandırıcı ürettiler. Hızlandırıcı indirgenmiyor veya çalışırken çevre kirliliğine neden olmuyor. Bu nedenle sıradan hızlandırıcılardan 10 kat daha uzun çalışıyor. Birkaç yıldır bu hızlandırıcı durmadan çalıştırılmaktaydı ve şaka yolu ile “ölümsüz” olarak adlandırıldı. Hızlandırıcılar nanomalzemeleri elde etmek için kullanılmaktadır, ayrıca araçlardaki yanma sonrası prosesi için de kullanılırlar. Tüm bunlara ilaveten hızlandırıcılar zararlı emisyonları azaltmaktadır.
İstenilen özellikler ile nanoscale malzemelerin yaratılışı çok sayıda zorluğun eşliğinde meydana gelmektedir. Yöntemlerin çoğu çalışanlara, son malzemenin istenilen nano büyüklükte (örneğin; boyutun 10 nm den az olması manyetik özellikler açısından önemlidir) ve/veya istenilen yüksek spesifik yüzeyde (katalitik aktiviteyi etkileyen) alınmasına izin vermemektedir. Nanomalzemelerin çoğunluğunun yaratılışı; özel, karmaşık ekipman ve yüksek enerji tüketimi gerektirmektedir.
Çözeltilerdeki kendi kendine ilerleyen yüksek sıcaklık sentezi (SHS) veya “çözelti yanması” nanomalzemelerin sentezinde alternatif bir yöntemdir. Sistemin anahtarı Oksidan (metal nitrat) ve indirgeyici faktör (suda çözünebilen doğrusal ve siklik organik aminler, asitler ve amino asitler) içeren sistemlere dayalı bileşen etkileşimlerinin kendi kendini sürdürebilen ekzotermik (yanma) reaksiyonudur. Kimyasal reaksiyon çözeltide yoğun bir şekilde dağılır ve ortadan kaybolur, son ürünler oluşur, daha sonra tek yanma prosesi ve materyallerin alınması meydana gelir. Başlangıç reaktifleri moleküler seviyedeki çözeltilerde karıştırılır ve yanma dalgasında reaktiflerin etkileşimi sırasında oluşan büyük miktarda gaz emisyonu, istenen özelliklere sahip nano tozların oluşumunu kolaylaştırır.
MISIS Ulusal Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Fonksiyonel Nano-Seramik Merkezinin Bilim insanları, çözelti fizik ve kimyasının metodolojisini kullanarak, malzeme sentezinin yanma çözeltilerini incelemiş ve etkileyici sonuçlar elde etmişlerdir. Oldukça gözenekli bir ortama nikel-nitrat ve glisin karışımı yerleştirerek reaksiyonu başlatmışlar ve bozulma göstermeyen, çalışma prosesi süresince çevre kirliliğine neden olmayan, yeni bir tür süper kararlı hızlandırıcı elde etmişlerdir. Bu alandaki çalışmanın gözden geçirilmesi “Chemical Reviews” tarafından yayınlanmıştır.
MISIS Ulusal Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Fonksiyonel Nano-Seramik Merkezi Başkan Yardımcısı Profesör Alexander Rogachev: “Araştırmamız SHS çözeltileriyle nanomalzemelerin sentezi temeli ile altı çizilen mekanizmalara ışık tutmaya izin verecektir. Basit ve güzel proseslerin arkasındaki gizli karmaşık mekanizmaları ve tüm bunların doğasını anlamak çok zor olsa da, araştırmacılar inanılmaz özelliklere sahip yeni nanomalzemeler elde edebilecekler”, demiştir.
Bu, modern enerjinin gelişmesi için geniş fırsat alanları açmaktadır. Son malzemeler yakıtlarda ve güneş pillerinde , kapasitörlerde ve yeni jenerasyon bataryalarda ve hatta termoelektrik malzemelerde ( Isıdan elektrik üretmek için kullanılan termoelektrik jeneratörlerde) kullanılacaktır. Bu malzemeler hidrojen enerjisi için aranılmaktadır-örneğin, hidrokarbonun metana dönüşümü için veya etanolden saf hidrojen üretimi için- ve fosfor olarak kullanılabilen , absorbe edilen enerjiyi ışık emiyonuna dönüştürebilen malzemelerdir.
Kaynak : phys.org
