1. NIS je na světě jediným průmyslovým výrobcem
anorganických nanočástic podobných fullerenům.

NIS je první, kdo uspěl v komerční výrobě vícevrstvých, kulových a trubičkových nanostruktur z anorganických materiálů. První anorganickou sloučeninou syntetizovanou u NanoMaterials (dceřiná společnost NIS) do vícevrstvých, kulových a trubičkových tvarů je disulfid wolframu (WS₂). Tyto částice jsou velmi odolné proti vysokému tlaku, nárazům a teplu. Mají nízkou toxicitu a velmi dobře absorbují nárazy. Tyto vlastnosti ve správných přípravcích mohou usnadnit výrobu „super výkonných“ maziv, povlaků a polymerových kompozitů.

VÍCE INFORMACÍ

Mezi přednosti patří:

  • Lepší výkony za extrémních podmínek
  • Lepší odolnost proti nárazům
  • Vyšší energetická účinnost
  • Bezpečné z hlediska uživatelů i ochrany životního prostředí
  • Výjimečná schopnost prodlužovat životnost a efektivní provoz pracovních mechanismů
  • Snížení prostojů a nákladů vlastnictví

Nové anorganické fullerenům podobné částice

Technologická platforma NIS dokáže vyrábět extrémně jednotné a vysoce symetrické kulové struktury skládající se z 20–100 soustředných vrstev anorganických sloučenin. Průměr primární částice může činit 120–280 nm.

Tyto vícevrstvé částice jsou extrémně odolné vůči teplotě a tlaku. Kromě toho se tyto vnější vrstvy pod extrémním tlakem sloupnou, spojí se s pracovními plochami, aby vyplnily prohlubně vzniklé opotřebením a vytvořily nepřerušovaný super kluzký povlak. Maziva tedy byla přirozeným prvním použitím těchto anorganických nanofullerenů.

Jako „super maziva“ nanofullereny WS₂ prokázaly svou schopnost snižovat opotřebení až o 30 % podle základního oleje a pracovních podmínek. Rovněž se zjistilo, že tribologická účinnost nanofullerenů NIS WS₂ s kontaktním tlakem skutečně roste.

Co je to fulleren?

Název fullereny nebo buckbally pochází od architekta Richarda Buckminstera Fullera, který zpopularizoval geodetické kopule. Částice, které mají podobný tvar jako návrhy Richarda Fullera, po něm nesou jeho jméno.

O našich nanočásticích se říká, že jsou podobné fullerenům, protože se jejich kulový tvar a duté jádro podobají uhlíkovým fullerenům. Anorganické fullerenové nanočástice (IF-MXy, kde M je přechodný kov a X je chalkogenová skupina) objevil profesor Reshef Tenne v roce 1992.

Anorganické vícevrstvé nanotrubičky

Pomocí technologie se stejnou platformou NIS vyrábí i vícevrstvé WS₂ nanotrubičky (INT WS₂). Nanotrubičky NIS WS₂ mají nízký poměr vad a jsou vysoce uniformní, takže nabízejí lepší rozptyl než uhlíkové nanotrubičky.

Mezi mechanické vlastnosti nanotrubiček od NIS patří velice silný modul a odolnost proti tlaku – proti dynamickému („nárazovému“) i kvazistatickému.

Tyto vícevrstvé nanotrubičky se mohou používat v kompozitech s různými matricemi (polymerovými i nepolymerovými), přičemž zlepšují odolnost hostitelských matric proti opotřebení a jejich mechanické i tepelné vlastnosti.

Jaké jsou rozdíly mezi destičkovými částicemi MoS2 (Moly) a částicemi podobnými fullerenům?

Pravidelné šestiúhelníkové 2H-MoS2, 2H-WS2, grafit, nitrid boritý atd. jsou destičkové částice, nebo jinými slovy jsou ploché, jak je znázorněno vpravo (nahoře).

U 2H-MoS2 nebo 2H-WS2 (obecný vzorec 2H-MXy) má každý atom kovu kovalentní vazbu na šest chalkogenových atomů (v tomto případě síra). Skládání jednotlivých plochých vrstev na sebe (X-M-X) se uskutečňuje pomocí slabých Van der Waalových sil.

Na druhé straně mají částice podobné fullerenům (IF-MoS2 nebo IF-WS2) kulový tvar. Mohou být nazývána 3D částicemi (viz dále). Přestože jsou vazby mezi atomy a vrstvy stejné jako u šestiúhelníkových částic, má struktura disulfidu molybdenu díky svému jedinečnému, fullerenům podobnému tvaru významné výhody při použití v extrémním prostředí.

Kruhový tvar částic umožňuje, aby působily jako:

  • nano kuličková ložiska (otáčení)
  • nano pohlcovače otřesů (díky dutému jádru)
  • pevné nanočástice vyhlazující povrch (zakrývají vady povrchu)

Jak fungují anorganické, fullerenům podobné částice?

V porovnání s komerčně dostupnou destičkovou formou WS2 (2H-WS2) jsou hlavními přednostmi anorganických částic podobných fullerenům (IF-WS2): Skutečná nano velikost:

Velikost částic IF-WS2 se pohybuje v rozsahu 120–280 nm; 2H-WS2 mají obvykle velikost několika mikronů (1–5 µm); IF WS2 má uzavřenou nanostrukturu, takže je hemicky stabilní;

Kulový tvar IF WS2 s dutým jádrem poskytuje vysokou odolnost proti nárazům (až 35 GPa) a působí jako tlumič při použitích s vysokým zatížením a velkými nárazy; Nanočástice vyhlazují povrch tím, že zakrývají vady a prohlubně.