Исследователи из Университета Карнеги-Меллон разработали инновационный метод синтеза MXene с использованием микроволновой технологии, который значительно превосходит традиционные подходы. Новый процесс сокращает время производства с 40 часов до всего 90 минут, что в 25 раз быстрее существующих методов. При этом энергопотребление снижается на впечатляющие 75%.
MXene представляет собой легкий двумерный (2D) материал с уникальными защитными свойствами против вредного излучения. Его потенциальное применение включает защиту космических аппаратов, механических компонентов и, возможно, даже людей. Одним из ключевых преимуществ MXene является возможность настройки его состава для защиты от различных типов радиации.
Результаты исследования, опубликованные в журнале "Materials Science in Semiconductor Processing", демонстрируют, что микроволновый метод синтеза не только ускоряет производство, но и упрощает его до одноэтапного процесса, в отличие от многоступенчатых традиционных методов. Руководитель исследования, профессор машиностроения Рииджа Джаян из Университета Карнеги-Меллон, подчеркивает революционность нового подхода.
Тестирование материала проводилось в диапазоне радиочастот X-диапазона (8.0-12.0 ГГц), и результаты показали, что, несмотря на значительное сокращение времени производства, эффективность экранирования не снизилась. Это означает, что более быстрый процесс не идет в ущерб качеству конечного продукта.
Экологический аспект новой технологии не менее важен. Учитывая, что почти треть выбросов парниковых газов приходится на химическое производство, низкоуглеродный и энергоэффективный процесс синтеза MXene может оказать значительное положительное влияние на окружающую среду, особенно при масштабировании.
Следующим этапом исследования станет тестирование процесса синтеза в более крупном масштабе. Для этого уже налажено партнерство с производителем аэрокосмических материалов. Планируется интеграция MXene в тестовые панели для испытаний на радиационную стойкость.
Особое внимание будет уделено дальнейшему тестированию материала против космического излучения, что критически важно для применения в космической отрасли. Если испытания пройдут успешно, MXene, созданный с помощью микроволнового синтеза, может стать прорывным материалом для защиты космических аппаратов и их компонентов от радиации в экстремальных условиях космоса.
Изображение носит иллюстративный характер
MXene представляет собой легкий двумерный (2D) материал с уникальными защитными свойствами против вредного излучения. Его потенциальное применение включает защиту космических аппаратов, механических компонентов и, возможно, даже людей. Одним из ключевых преимуществ MXene является возможность настройки его состава для защиты от различных типов радиации.
Результаты исследования, опубликованные в журнале "Materials Science in Semiconductor Processing", демонстрируют, что микроволновый метод синтеза не только ускоряет производство, но и упрощает его до одноэтапного процесса, в отличие от многоступенчатых традиционных методов. Руководитель исследования, профессор машиностроения Рииджа Джаян из Университета Карнеги-Меллон, подчеркивает революционность нового подхода.
Тестирование материала проводилось в диапазоне радиочастот X-диапазона (8.0-12.0 ГГц), и результаты показали, что, несмотря на значительное сокращение времени производства, эффективность экранирования не снизилась. Это означает, что более быстрый процесс не идет в ущерб качеству конечного продукта.
Экологический аспект новой технологии не менее важен. Учитывая, что почти треть выбросов парниковых газов приходится на химическое производство, низкоуглеродный и энергоэффективный процесс синтеза MXene может оказать значительное положительное влияние на окружающую среду, особенно при масштабировании.
Следующим этапом исследования станет тестирование процесса синтеза в более крупном масштабе. Для этого уже налажено партнерство с производителем аэрокосмических материалов. Планируется интеграция MXene в тестовые панели для испытаний на радиационную стойкость.
Особое внимание будет уделено дальнейшему тестированию материала против космического излучения, что критически важно для применения в космической отрасли. Если испытания пройдут успешно, MXene, созданный с помощью микроволнового синтеза, может стать прорывным материалом для защиты космических аппаратов и их компонентов от радиации в экстремальных условиях космоса.