Universidad de arroz Los ingenieros han producido contenedores que tienen la capacidad de evitar que los compuestos orgánicos volátiles (COV) se acumulen en las superficies de los nanomateriales almacenados. El estudio ha sido publicado en el American Chemical Society Journal nano letras.

La tecnología de almacenamiento portátil y barata destaca una preocupación común que enfrentan los científicos de materiales y los nanotecnólogos.

Compuestos orgánicos volátiles en el aire que nos rodea todos los días. Se adhieren a las superficies y forman una película, principalmente de carbono. Estas capas no se pueden ver a simple vista, pero se forman, a menudo en cuestión de minutos, en casi cualquier superficie expuesta al aire..

Daniel Preston, autor correspondiente del estudio y profesor asistente, Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad Rice

Los COV son moléculas a base de carbono que se liberan de muchos productos comunes, como pinturas, líquidos de limpieza, artículos de oficina y manualidades. En concentraciones particularmente altas, se acumula en interiores. Además, las capas delgadas de material de carbono pegajoso que depositan en las superficies pueden obstaculizar los procesos de nanofabricación industrial, limitar la precisión de los kits de prueba de microfluidos y crear confusión para los investigadores que realizan investigaciones básicas sobre superficies.

Para resolver este problema, Ph.D. El estudiante y autor principal del estudio Zhen Liu, junto con Preston y otros de su laboratorio, han construido un nuevo tipo de contenedor de almacenamiento que mantiene las cosas limpias. Los experimentos han demostrado que su método redujo de manera eficiente la contaminación de la superficie durante al menos seis semanas e incluso podría limpiar las capas depositadas de superficies contaminadas anteriormente.

La tecnología se basa en una pared muy clara que está dentro del contenedor. La superficie de la pared interior está reforzada con pequeñas protuberancias y divisiones que varían en tamaño desde unas pocas millonésimas hasta unas pocas billonésimas de metro. Los defectos microscópicos y a nanoescala aumentan el área superficial de la pared, haciendo que sus átomos de metal estén disponibles para los COV en el aire dentro de los contenedores cuando están cerrados.

«La composición permite que la pared interna del contenedor actúe como material de «sacrificio»dijo Liu. «Los COV se dibujan en la superficie de la pared del contenedor, lo que permite que otros elementos almacenados en el interior permanezcan limpios. «

Dijo que hace 50 años se sugirió el uso de una superficie grande previamente limpiada para acumular contaminantes, pero se ha pasado por alto en gran medida. Ella y sus colegas mejoraron la idea mediante métodos avanzados para limpiar y nanoestructurar superficies. A través de una serie de experimentos, demostraron que su método eliminaba mejor los COV del revestimiento de las superficies de los materiales almacenados que otros métodos, que incluyen desecadores de vacío de última generación y placas de Petri selladas.

Sobre la base de sus experimentos, el grupo de Preston ideó un modelo teórico que identificaba lo que sucedía dentro de los contenedores. Preston dijo que el modelo les permitirá refinar sus diseños y mejorar el rendimiento del sistema en los próximos días.

El estudio fue apoyado financieramente por la Comisión Conjunta de Equipos de Rice, los Becarios de la Academia de la Universidad de Rice, el Programa de Educación Avanzada de la Guardia Costera de los Estados Unidos y una Beca de Innovación en la Construcción del Departamento de Energía (DE-SC0014664).

Referencia de la revista:

Liu, Z.; , y otros. (2023) Mitigación de la contaminación con almacenamiento compatible con nanoestructura súper limpia. nano letras. doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c00626.

fuente: https://www.arroz.edu/