IJS - Odsek za sintezo materialov

Slovensko   English

Novice

Kontakt

 

Vodja odseka

prof. dr. Darko Makovec
darko.makovec@ijs.si 
Telefon: (01) 477 35 79 
 

 

Tajništvo 

Bernarda Anželak
bernarda.anzelak@ijs.si 
Telefon: (01) 477 33 23

Materiali, katerih uporabne lastnosti temeljijo na magnetnih nanodelcih, ki jih vsebujejo

 

Magnetni nanodelci so zelo zanimivi za uporabo na zelo različnih področjih tehnike in biomedicine. Magnetne lastnosti nanodelcev v največji meri določa velikost in intrinzične lastnosti materiala. Pomembni sta dve mejni velikosti, kritična velikost enodomenskih nanodelcev in kritična velikost superparamagnetnih nanodelcev. Za sintezo materialov je predvsem pomembna slednja. Mehko magnetni materiali, kot so spinelni feriti, na primer oba magnetna železova oksida maghemit in magnetit, preidejo v superparamagnetno stanje pri velikosti nanodelcev pod približno 20 nm. Superparamagnetni nanodelci ne izkazujejo remanentne magnetizacije. Izven zunanjega magnetnega polja se obnašajo kot »nemagnetni«. Med njimi ne delujejo magnetne privlačne sile, kar nam omogoča, da pripravimo njihove stabilne koloidne suspenzije, t. i. magnetne tekočine. Magnetne tekočine imajo veliko uporab v tehniki, na primer v tesnenju, za prenos toplote, dušenje vibracij, itd. Na drugi strani pa so stabilne suspenzije nanodelcev osnova za uravnavanje površinskih lastnosti nanodelcev, oziroma t. i. funkcionalizacijo nanodelcev, in za sintezo novih kompleksih materialov. Uravnavanje površinskih lastnosti je ključno za uporabo nanodelcev v biomedicini. S kontrolirano aglomeracijo v suspenzijah lahko pripravimo večje superparamagnetne delce, ki so primerni kot magnetni nosilci v magnetni separaciji. Z nanašanjem nanodelcev iz suspenzij na trdne podlage lahko pripravimo plasti. Kontrola morfologije nanodelcev, lastnosti suspenzije in delujočih sil med procesom nanašanja nam omogoča usmerjeno nanašanje nanodelcev in s tem pripravo plasti z anizotropnimi in/ali sklopljenimi funkcionalnimi lastnostmi. S spajanjemmagnetnih nanodelcev in nanodelcev drugih uporabnih materialov lahko pripravimo večnamenske nanokompozitne delce. Priprava stabilnih suspenzij je osnova tudi za dispergiranje nanodelcev v trdnih matricah, na primer v amorfnem silicijevem oksidu ali v polimerih. Redkeje želimo pripraviti suspenzije monodomenskih magnetnih nanodelcev, kar pa predstavlja veliko večji izziv, saj je potrebno premagovati njihovo magnetno aglomeracijo.

 

Osnova za sintezo vrste kompleksnih materialov je torej obvladovanje sinteze magnetnih nanodelcev in njihovih stabilnih suspenzij, t. i. magnetnih tekočin. 

 

Pomemben del raziskav je posvečen tudi raziskavam vpliva končne dimenzije nanodelcev na njihove, predvsem strukturne lastnosti, ter vpliva nanostrukturiranosti kompleksnih materialov na njihove uporabne lastnosti.

IJS - Odsek za sintezo materialov