آخرین اخبار

تولید طبیعی نانو ذرات مغناطیسی

نانو ذرات
نوشته شده توسط تیم رصد علمنا

می‌دانیم که همه‌ی مواد در مقیاس نانو، خواصی متفاوت از خود بروز می‌دهند. مواد مغناطیسی نیز از این قاعده مستثنی نیستند. در واقع؛ خاصیت مغناطیسی از جمله خواصی است که به مقدار بسیار زیادی به اندازه‌ی ذره وابسته است.
ذرات مغناطیسی در صنایع مختلف به دلیل کارایی در حوزه مولکول های هوشمند، جوهرهای مغناطیسی و چیپ های الکترونیک بسیار حایز اهمیت هستند حال با توجه به اینکه تغییر اندازه در مقیاس نانو به شدت روی خواص مغناطیسی مواد اثر می گذارد و باعث ایجاد تنوع در رفتار مغناطیسی می شود اهمیت این موضوع را دو چندان می کند.
روش‌های متعددی به‌ منظور تولید ذرات مغناطیسی در اندازه‌های نانومتری مورد استفاده قرار می‌گیرد ولی در بسیاری از روش‌ها، از مواد شیمیایی استفاده می‌شود. ازاین‌رو به سبب مسائل زیست‌محیطی استفاده از مواد طبیعی به‌عنوان جایگزین ترکیبات شیمیایی در دهه‌های اخیر، موضوع بسیاری از تحقیق‌ها در این حوزه بوده است.
محققان دانشگاه کاشان با استفاده از فرایندی سازگار با محیط‌زیست و ارزان، اقدام به تولید نانوذرات مغناطیسی نموده‌اند که با استفاده از قند و در مقیاس آزمایشگاهی تهیه‌ شده‌اند و در صنایع الکترونیک و صنایع نظامی کاربرد دارند.
دکتر مسعود صلواتی نیاسری گفت: در این طرح از هگزافریت باریم به‌عنوان یک ماده‌ی مغناطیسی استفاده شده است زیرا این ماده عملکرد خوبی از لحاظ جذب امواج ماکرویو از خود نشان می‌دهد؛ از این رو بسیار کم هزینه است و به محیط زیست نیز آسیب نمی رساند.
علاوه بر ساده، کم‌هزینه بودن و سرعت بالای فرایند، از کربوهیدرات موجود در قند به‌عنوان سوخت پاک مورد نیاز فرایند می توان بهره ‌برد. کلوخه شدن نانوذرات در این روش محدود شده و نیاز به تجهیزات گران قیمت مرتفع می‌گردد. همچنین نانوذرات سنتز شده به این روش عملکرد مغناطیسی بسیار خوبی از خود نشان داده و از پایداری شیمیایی و مقاومت الکتریکی بالایی برخوردارند.
وی در ادامه در خصوص نحوه‌ی عملکرد نانوفریت‌های مغناطیسی در جذب امواج ماکرویو خاطرنشان کرد: نانوکریستال‌های مغناطیسی به دلیل دارا بودن نسبت سطح به حجم بالا، انرژی سطحی بالایی دارند، ازاین‌رو سطح انرژی الکترون‌ها بر روی سطح بیشتر از سطح انرژی الکترون‌های درون کریستال است. بنابراین این الکترون‌ها با جذب انرژی کمتری به سطوح بالاتر انتقال می‌یابند. با این تفاسیر ذرات با ابعاد نانومتری توانایی بیشتر در جذب امواج ماکرویو را خواهند داشت.
در طرح حاضر ابتدا نانوذرات فریت باریم به روش سل ژل خود احتراقی سنتز شده است. سپس به بررسی میزان بهبود خواص مغناطیسی با نوع عامل احیاکننده، پرداخته شده و در نهایت پارامترهای مختلفی از قبیل دمای کلسیناسیون، نوع عامل احیاکننده و نسبت احیاکننده به اکسیدکننده در رسیدن به خواص ساختاری مناسب مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند با استفاده از روش سل ژل خود احتراقی، دمای کلسیناسیون را تا حد امکان کاهش می‌یابد. همچنین توزیع اندازه‌ی ذرات در محدوده‌ی باریکی قرار گرفته و خلوص و خواص نانوذرات از کیفیت مطلوبی برخوردار خواهد بود.

درباره نویسنده

تیم رصد علمنا

دیدگاه شما چیست