1. Submicron فرنٽيئر تي سلکان جا لازمي رهائش ۽ نانوسڪيل عمل
1.1 Quantum Confinement ۽ اليڪٽرانڪ فريم ورڪ جي تبديلي
(نانو سلکان پائوڊر)
نانو سلکان پائوڊر, هيٺ ڏنل فهرست ڏنل خاص طول و عرض سان سلڪون بٽ مان ٺهيل 100 نانو ميٽر, ٻنهي جسماني عملن ۽ فنڪشنل افاديت ۾ بلڪ سلکان مان هڪ معياري شفٽ لاء بيٺل آهي.
جڏهن ته بلڪ سلڪون هڪ اڻ سڌي طرح بينڊ گيپ سيميڪنڊڪٽر آهي جنهن جي بينڊ گيپ لڳ ڀڳ 1.12 eV, نانو-سائيزنگ سبب ڪوانٽم گرفتاري اثرات جيڪي بنيادي طور تي ان جي برقي ۽ نظرياتي رهائشي ملڪيت کي تبديل ڪن ٿا.
جڏهن بٽ سائيز جي طريقن يا سلڪون جي exciton Bohr فاصلي کان هيٺ ڦٽو (~ 5 nm), فيس سروس فراهم ڪندڙ ختم ٿي ويندا آهن عارضي طور تي محدود, بينڊ گيپ کي وسيع ڪرڻ ۽ قابل ذڪر فوٽوولومينينس جي تعارف جي ڪري– macroscopic silicon ۾ هڪ احساس جي کوٽ.
هي سائيز تي منحصر tunability نانو-سلڪون لاء اهو ممڪن بڻائي ٿو ته سڄي قابل ذڪر رينج ۾ روشني ڇڏڻ لاء, ان کي سلکان تي ٻڌل آپٽو اليڪٽرونڪس لاءِ هڪ پرڪشش امڪان ٺاهڻ, جتي روايتي سلڪون ڪم ڪرڻ بند ڪري ٿو ان جي ناقص تابڪاري جي بحالي واري اثر جي ڪري.
ان کان علاوه, نانوسڪيل تي وڌايل سطح کان حجم جي تناسب سطح سان لاڳاپيل احساسن کي بهتر بڻائي ٿو, ڪيميائي حساسيت تي مشتمل آهي, catalytic سرگرمي, ۽ برقي مقناطيسي شعبن سان رابطي.
اهي ڪوانٽم نتيجا صرف علمي تجسس نه آهن پر طاقت ۾ ايندڙ نسل جي ايپليڪيشنن جو بنياد بڻجن ٿا, نوٽ ڪرڻ, ۽ بايوميڊيسن.
1.2 مورفولوجيڪل تنوع ۽ سطحي علائقي ڪيميا
نانو-silicon پائوڊر ڪيترن ئي morphologies ۾ synthesized ڪري سگهجي ٿو, گول نانو ذرات سميت, nanowires, پارميبل nanostructures, ۽ ڪرسٽل لائن ڪوانٽم ڊٽس, هر پيش ڪيل منفرد فائدا جيڪي ٽارگيٽ ايپليڪيشن تي ڀروسو ڪن ٿا.
ڪرسٽل نانو سلڪون عام طور تي ماس سلڪون جي روبي ڪعبي فريم ورڪ کي برقرار رکي ٿو پر سطح جي مسئلن ۽ لڪل بانڊن جي وڏي ٿلهي کي ڏيکاري ٿو, جيڪو مواد کي مستحڪم ڪرڻ لاءِ پاس ڪيو وڃي.
مٿاڇري جي ايراضي فنڪشنلائيزيشن– عام طور تي oxidation ذريعي حاصل, هائيڊروسيليشن, يا ligand add-on– colloidal سيڪيورٽي جي سڃاڻپ ۾ هڪ اهم ڪردار ادا ڪري ٿو, پکيڙڻ, ۽ مرکبات يا حياتياتي ماحول ۾ ميٽرڪس سان مطابقت.
مثال طور, هائيڊروجن ختم ٿيل نانو سلڪون اعلي حساسيت کي ظاهر ڪري ٿو ۽ هوا ۾ آڪسائيڊشن جو شڪار آهي, جڏهن ته alkyl- يا polyethylene glycol (پي اي جي)-ڪوٽيل ذرڙا بايوميڊيڪل استعمال لاءِ بهتر استحڪام ۽ بايو مطابقت ڏيکاريندا آهن.
( نانو سلکان پائوڊر)
اندروني آڪسائيڊ پرت جي موجودگي (SiOₓ) ذرات جي مٿاڇري واري علائقي تي, جيتوڻيڪ تمام گهٽ مقدار ۾, ڊرامائي طور تي برقي چالکائي کي متاثر ڪري ٿو, lithium-ion diffusion kinetics, ۽ بين الاقوامي ردعمل, خاص طور تي بيٽري ايپليڪيشنن ۾.
مٿاڇري جي ڪيمسٽري کي سمجھڻ ۽ ريگيوليشن ڪرڻ جي نتيجي ۾ نانو سلڪون جي مڪمل صلاحيت کي سمجھڻ واري نظام ۾ استعمال ڪرڻ لاء ضروري آھي..
2. Synthesis اپروچز ۽ اسڪيلبل ٺاھڻ جي ٽيڪنالاجي
2.1 مٿي-هيٺ حڪمت عمليون: ملنگ, خارش, ۽ ليزر جي خاتمي
نانو-سلڪون پاؤڊر جي پيداوار کي وسيع طور تي مٿين-هيٺ ۽ هيٺيون-اپ ٽيڪنالاجي ۾ ورهائي سگهجي ٿو., هر هڪ الڳ اسپيبلٽي سان, پاڪائي, ۽ morphological ڪنٽرول خاصيتون.
مٿين-ڊائون ٽيڪنڪ شامل آهن جسماني يا ڪيميائي گهٽتائي بلڪ سلکان جي نانوسڪيل ٽڪرن ۾.
اعلي توانائي گول ملنگ هڪ وڏي پيماني تي استعمال ٿيل تجارتي طريقو آهي, جتي سلڪون جا حصا انارٽ ايٽمنٽ ۾ شديد ميخانياتي پيسڻ جي ذريعي ويندا آهن, micron جو سبب- نانو-سائيز پائوڊر تائين.
جڏهن ته سستي ۽ اسپيبلبل, اهو طريقو اڪثر ڪري ڪرسٽل نقص متعارف ڪرايو آهي, گريٽنگ ميڊيا مان آلودگي, ۽ وسيع ذرات جي طول و عرض گردش, پوسٽ پروسيسنگ صاف ڪرڻ لاء سڏين ٿا.
سليڪا جي ميگنيسوٿرمڪ گھٽتائي (SIO TWO) بعد ۾ تيزاب ليچنگ هڪ اضافي اسپيبلبل رستو آهي, خاص طور تي جڏهن تمام قدرتي يا فضول مان نڪتل سليڪا وسيلن جهڙوڪ چانورن جي ڀاڄين يا ڊائيٽم جو استعمال ڪرڻ, نانو-سلڪون لاء هڪ مستقل رستو استعمال ڪندي.
ليزر ايبليشن ۽ ريسپونسيو پلازما ايچنگ تمام گهڻو وڌيڪ درست مٿين-هيٺ طريقن وارا آهن, ريگيوليٽري ڪرسٽلنيٽي سان اعلي پاڪائي نانو سلڪون پيدا ڪرڻ ۾ موثر, جڏهن ته اعلي قيمت تي ۽ گهٽ throughput تي.
2.2 هيٺيون اپ اپروچز: گيس-مرحلو ۽ حل-مرحلي ترقي
هيٺيون اپ سنٿيسس اجازت ڏئي ٿو ٽڪر جي سائيز تي وڌيڪ ڪنٽرول لاءِ, فارم, ۽ ائٽم ذريعي نانو اسٽريچر ايٽم جي تعمير ڪندي ڪرسٽلنيٽي.
ڪيميائي بخار جي جمع (سي وي ڊي) ۽ پلازما-بهتر CVD (پي اي سي وي ڊي) ان کي ممڪن بڻائي ٿو ته نانو سلڪون جي ترقي لاءِ ايريفارم اڳوڻن جهڙوڪ سائلين کان (سي ايڇ ₄) يا disilane (سي ₂ ايڇ ₆), درجه حرارت جي سطح وانگر معيار سان, دٻاءُ, ۽ گيس جي وهڪري ڊڪٽيٽنگ نيوڪليشن ۽ ڊولپمينٽ ڪينيٽيڪس.
اهي ٽيڪنڪون خاص طور تي قابل اعتماد آهن سلکان نانوڪريسٽلز ٺاهڻ لاءِ dielectric matrices ۾ نصب ٿيل optoelectronic gadgets.
حل-مرحلي synthesis, ڪولائيڊل ڪورسز سميت آرگنوسيليڪون مرکبات جو استعمال, tunable exhaust wavelengths سان monodisperse silicon quantum dots جي پيداوار کي قابل بڻائي ٿو.
تيز ابلندڙ سالوينٽس يا سپر ڪرٽيڪل فلوئڊ سنٿيسس ۾ سائلين جي حرارتي ورهاست ساڳي طرح تنگ طول و عرض جي تقسيم سان اعليٰ درجي جي نانو سلڪون پيدا ڪري ٿي., بايوميڊيڪل ليبلنگ ۽ تصويرن لاءِ مثالي.
جڏهن ته هيٺيون اپ ٽيڪنڪ اڪثر ڪري پريميئم دنيا جي اعليٰ معيار کي پيدا ڪن ٿيون, اهي وڏي پئماني تي پيداوار ۽ قيمت جي ڪارڪردگي ۾ مشڪلاتن کي منهن ڏين ٿا, ھائبرڊ ۽ مسلسل وهڪري جي طريقيڪار ۾ مسلسل تحقيق جي ضرورت آھي.
3. پاور ايپليڪيشنون: Lithium-Ion ۽ Beyond-Lithium بيٽرين کي تبديل ڪرڻ
3.1 ليتيم-آئن بيٽرين لاءِ اعليٰ ظرفيت واري انوڊس ۾ ڊيوٽي
نانو-سلڪون پاؤڊر جي سڀ کان وڌيڪ تبديلين واري ايپليڪيشنن مان هڪ توانائي اسٽوريج جي جاء تي منحصر آهي, خاص طور تي ليتيم آئن بيٽرين ۾ انوڊ مواد جي طور تي (LIBs).
Silicon هڪ تعليمي خاص صلاحيت جي فراهمي جي ~ 3579 mAh/g لي ₁₅ سي فور جي ٺهڻ تي ٻڌل آهي, جيڪو لڳ ڀڳ آهي 10 روايتي graphite جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ ڀيرا (372 mAh/g).
بهرحال, وڏي مقدار جي توسيع (~ 300%) lithiation دوران ذرڙو pulverization triggers, برقي رابطي جو نقصان, ۽ مسلسل مضبوط electrolyte interphase (بي) ٺهڻ, تيز ظرفيت واري رنگ جي ڪري ٿي.
نانو اسٽريچرنگ انهن مسئلن کي گھٽائي ٿي ليتيم ڊفيوشن ڪورسز کي مختصر ڪندي, وڌيڪ اثرائتي نموني سان ٺهڪندڙ, ۽ ڀڃڻ جو امڪان گهٽجي ٿو.
نانو سلڪون نانو ذرات جي قسم ۾, قابل اطلاق فريم ورڪ, يا يوڪ-شيل ڍانچي ان کي ممڪن بڻائي ٿو نسبتا آسان سائيڪلنگ کي بهتر ڪرڻ سان گڏ ڪولومبڪ ڪارڪردگي ۽ سائيڪل جي زندگي.
تجارتي بيٽري جديد ٽيڪنالاجيون هاڻي نانو-سلڪون مرکبن کي ضم ڪن ٿيون (مثال, silicon-ڪاربن composites) گراهڪ اليڪٽرانڪ ڊوائيسز ۾ طاقت ٿلهي کي وڌائڻ لاء anodes ۾, برقي گاڏيون, ۽ گرڊ اسٽوريج سسٽم.
3.2 سوڊيم-آئن ۾ ممڪن آهي, پوٽاشيم-آئن, ۽ سولڊ اسٽيٽ بيٽريون
ليتيم-آئن سسٽم کان ٻاهر, نانو سلڪون کي بيٽري جي ڪيمسٽري ۾ دريافت ڪيو پيو وڃي.
جڏهن ته سلڪون ليٿيم جي ڀيٽ ۾ لوڻ سان گهٽ رد عمل آهي, نانو-سائيزنگ ڪينيٽيڪس کي وڌائي ٿو ۽ محدود Na ⁺ داخل ڪرڻ کي قابل بڻائي ٿو, ان کي سوڊيم-آئن بيٽري انوڊس لاءِ هڪ امڪان بڻائي ٿو, خاص طور تي جڏهن مصر يا ٽين يا انٽيموني سان ٺهيل.
سولڊ اسٽيٽ بيٽرين ۾, جتي اليڪٽرروڊ-اليڪٽرولائيٽ يوزر انٽرفيس تي ميڪانياتي استحڪام اهم آهي, نانو سلڪون جي صلاحيت ننڍين حدن تي پلاسٽڪ جي ڀڃڪڙي ڪرڻ جي صلاحيت گھٽائي ٿي بين الاقوامي تڪرار کي گھٽائي ٿي ۽ بحالي سان رابطي ۾ حاصل ڪرڻ کي بهتر بڻائي ٿي.
ان کان علاوه, sulfide سان ان جي مطابقت- ۽ آڪسائيڊ تي ٻڌل مضبوط اليڪٽرولائٽس وڌيڪ محفوظ لاءِ طريقا کولي ٿو, اعلي توانائي-ڪثافت اسٽوريج علاج.
تحقيق جاري آهي ته وڌ کان وڌ استعمال ڪندڙ انٽرفيس ڊيزائن ۽ اڳڀرائي واري طريقن کي نانو-سلڪون-بنياد اليڪٽروڊس جي ڊگھي عمر ۽ ڪارڪردگي جو پورو فائدو وٺڻ لاءِ.
4. Photonics ۾ اڀرندڙ سرحدون, حياتياتي دوا, ۽ مرڪب مصنوعات
4.1 Optoelectronics ۽ Quantum Light ۾ ايپليڪيشنون
نانو سلڪون جي فوٽوولومينسنٽ عمارتن کي سلڪون تي ٻڌل روشني پيدا ڪندڙ گيجٽ ٺاهڻ جي ڪوششن کي ٻيهر بحال ڪيو آهي, مربوط فوٽونڪس ۾ هڪ ڊگهي وقتي مشڪلات.
ماس سلکان جي برعڪس, نانو-سلڪون ڪوانٽم ڊٽس موثر ڏيکاري سگھن ٿا, tunable photoluminescence ۾ نوٽ ڪرڻ جي قابل ويجهو-انفرارڊ صف ۾, روشنيءَ جي آن-چِپ ماخذ کي فعال ڪرڻ جو ڪمپليمينٽري ميٽيل-آڪسائيڊ-سيمڪنڊڪٽر سان مطابقت رکندڙ (CMOS) جدت.
اهي نانو مواد شامل ڪيا پيا وڃن ساڄي روشنيءَ واري ڊيوڊس ۾ (LEDs), ڦوٽو ڊيڪٽر, ۽ موج گائيڊ-ڪپلڊ ايميٽرز لاءِ آپٽيڪل ڳنڍڻ ۽ اپليڪشن کڻڻ.
ان کان سواء, مٿاڇري تي انجنيئر ٿيل نانو سلڪون ڏيکاري ٿو سنگل فوٽوون نڪرڻ واري مخصوص مسئلي جي انتظامن جي تحت, ان کي هڪ ممڪن نظام جي طور تي رکي ٿو ڪوانٽم انفارميشن پروسيسنگ ۽ محفوظ ڪميونيڪيشن.
4.2 حياتياتي ۽ ماحولياتي ايپليڪيشنون
حياتياتي دوائن ۾, نانو سلڪون پاؤڊر دلچسپي حاصل ڪري رهيو آهي بائيو مطابقت رکندڙ, قدرتي طور تي خراب ٿيڻ, ۽ غير زهريلي متبادل هيڊي ميٽل تي ٻڌل ڪوانٽم ڊٽس لاءِ بائيو اميجنگ ۽ دوائن جي ترسيل لاءِ.
مٿاڇري تي ڪم ڪندڙ نانو سلڪون ذرات کي خاص سيلز کي نشانو بڻائڻ لاء ڊزائين ڪري سگهجي ٿو, pH يا enzymes کي عمل ۾ therapeutic ايجنٽ لانچ, ۽ حقيقي وقت فلورسنس مانيٽرنگ ڏيو.
انهن جي تباهي سليڪڪ اسيد ۾ صحيح آهي (۽(اوڇ)چار), قدرتي طور تي پيدا ٿيندڙ ۽ خارج ٿيڻ وارو مادو, ڊگھي مدت جي زهر جي مسئلن کي گھٽائي ٿو.
اضافي طور تي, نانو سلڪون کي ماحولياتي علاج لاءِ جانچيو پيو وڃي, جيئن ته نمايان روشنيءَ هيٺ آلودگيءَ جي ڦوٽو ڪيٽيليٽڪ تباهي يا پاڻيءَ جي علاج جي عمل ۾ گهٽ ڪرڻ واري نمائندي جي طور تي.
جامع مواد ۾, نانو سلڪون ميڪانياتي استحڪام کي بهتر بڻائي ٿو, حرارتي استحڪام, ۽ پائڻ جي مزاحمت جڏهن ڌاتو ۾ شامل ڪيو وڃي, سيرامڪس, يا پوليمر, خاص طور تي ايئر اسپيس ۽ گاڏين جي اجزاء ۾.
نتيجي ۾, نانو سلکان پائوڊر بنيادي نانو سائنس ۽ صنعتي جدت جي ڪراس وي تي بيٺل آهي.
ان جو مختلف ميلاپ مقدار جي اثرن جو, اعلي رد عمل, ۽ سڄي طاقت ۾ سهولت, اليڪٽرانڪ ڊوائيسز, ۽ لائف سائنسز ان جي ڪم کي ايندڙ نسل جي جديد ٽيڪنالاجيز جي هڪ اهم فعال طور تي زور ڏئي ٿو.
جيئن ته ٺهڪندڙ ٽيڪنڪ جي ترقي ۽ انضمام جي چئلينج کي رد ڪري ٿو, نانو سلڪون ترقي جاري رکندي اعلي ڪارڪردگي ڏانهن, پائيدار, ۽ multifunctional مادي نظام.
5. فراهم ڪندڙ
TRUNNANO اوور سان اسپريڪل ٽنگسٽن پائوڊر جو هڪ سپلائر آهي 12 نانو بلڊنگ انرجي ڪنزرويشن ۽ نانو ٽيڪنالاجي ڊولپمينٽ ۾ سالن جو تجربو. اهو ڪريڊٽ ڪارڊ ذريعي ادائيگي قبول ڪري ٿو, ٽي/ٽي, ويسٽ يونين ۽ پيپال. ٽرنانو FedEx ذريعي اوورسيز گراهڪن کي سامان موڪليندو, ڊي ايڇ ايل, هوا ذريعي, يا سمنڊ ذريعي. جيڪڏھن توھان وڌيڪ ڄاڻڻ چاھيو ٿا Spherical Tungsten Powder, مهرباني ڪري اسان سان رابطو ڪرڻ ۽ هڪ انڪوائري موڪلڻ لاء آزاد محسوس([email protected]).
ٽيگ: نانو سلکان پائوڊر, Silicon پائوڊر, سلڪون
سڀئي مضمون ۽ تصويرون انٽرنيٽ تان ورتل آهن. جيڪڏهن ڪا ڪاپي رائيٽ جا مسئلا آهن, مھرباني ڪري اسان سان رابطو ڪريو وقت ۾ ختم ڪرڻ لاء.
اسان کان پڇا ڳاڇا