PRODUCTOS

EL ESTADO DEL QUO

El entorno marino es un reto para muchas superficies y la rápida degradación de barcos, yates, estructuras de muelles y edificios cercanos a la costa.

Las incrustaciones marinas se producen cuando los organismos se adhieren a objetos subacuáticos como barcos, cuerdas, tuberías y estructuras de edificios. Las pinturas y revestimientos actuales utilizados para evitar las incrustaciones marinas suelen estar basados en toxinas y no son muy eficaces, lo que suele tener un impacto medioambiental y económico negativo.

Lo interesante es que las criaturas marinas prosperan en este entorno, a pesar de su piel muy fina, sus escamas y sus exoesqueletos. Lo que vemos en la naturaleza es esto: La protección es una cuestión de calidad, no de cantidad. Así que la solución no son los revestimientos gruesos, sino los materiales avanzados eficaces.

NUESTRA MEJORA

Los materiales ordinarios no pueden proporcionar una función antiincrustante en la oscuridad, que es el entorno de funcionamiento típico de los revestimientos antiincrustantes marinos. Los materiales cuánticos (tamaño < 20 nm o < 0,02 um), por otra parte, se diferencian de los materiales ordinarios por su capacidad de proporcionar propiedades antiincrustantes eficaces en condiciones de funcionamiento de luz diurna y de oscuridad.

Nos inspiramos en la naturaleza en nuestro proceso de diseño de materiales cuánticos para diseñar y fabricar nanomateriales de arquitectura atómica concebidos para imitar funcionalmente los mecanismos naturales de protección que los mariscos exhiben a través de sus exoesqueletos para inhibir el ensuciamiento y la corrosión de los sistemas marinos contra la degradación inducida por el medio acuático.

Lo que vemos en la naturaleza es esto: La protección es una cuestión de calidad, no de cantidad. La elevada superficie y la arquitectura atómica modificada de nuestros materiales proporcionan una plataforma para proteger sustancialmente las interfaces de los vasos acuáticos a dosis mínimas y minimizar el potencial de contaminación acuática. Esto proporciona una plataforma dentro de la cual se puede lograr una protección eficaz a largo plazo de las interfaces de los vasos acuáticos a dosis mínimas y minimiza el potencial de contaminación acuática.

Nuestros nanoaditivos pueden dosificarse de forma flexible en los fluidos de revestimiento para mejorar el rendimiento contemporáneo de los revestimientos marinos, haciéndolos más duraderos. 

MATERIALES CUÁNTICOS PARA UNA RESISTENCIA SUPERIOR A LA CORROSIÓN

Los materiales cuánticos son una clase de nicho de nanomateriales, generalmente con dimensiones muy inferiores a 20 nm (0,02 micrones). Presentan propiedades muy distintas a las del mismo material en tamaños de (nano)partículas más grandes (> 20 nm), como una elevada capacidad antiincrustante y resistencia a la radiación, la corrosión química y, en algunos casos, incluso resistencia a la oxidación sin necesidad de aleación.

RADIACIÓN NUCLEAR

En lo que respecta a la corrosión inducida por radiación, las nanopartículas cuánticas no solo se atenúan con una capacidad significativamente mayor que las de mayor tamaño y en un volumen bajo, sino que la densidad de partículas cuánticas en una superficie se vuelve primordial. Como la mayoría de los sistemas de protección contra la radiación tienden a ser opacos, los recubrimientos ultrafinos, altamente atenuantes y, sin embargo, transparentes, se convierten en una gran ventaja para la protección, junto con la visibilidad.

Los expertos en protección contra la corrosión entienden que:

• Si la capa subyacente que se intenta proteger tiene más reactividad que la capa superior, la corrosión se producirá incluso más rápido.

• Si la capa superior no es lo suficientemente densa, las moléculas de corrosión (unas pocas de tamaño < 1 nm) pueden penetrar fácilmente

• la sinterización de partículas grandes crea una capa que no es ni densa ni lo suficientemente protectora.

¿POR QUÉ MATERIALES CUÁNTICOS?

• Tienen un punto de fusión más bajo y pueden sinterizarse más fácilmente en períodos de tiempo más cortos

• Forman capas delgadas significativamente densas y casi impenetrables

• Son efectivamente reactivos, ofreciendo una protección duradera.

• Se adhieren mejor a las superficies y mejoran la unión de las capas

Si se fabrican nanopartículas pequeñas y se añaden ligandos a su superficie, como hace el 99,9 % de los fabricantes, se pierden todos los beneficios mencionados anteriormente porque la superficie se vuelve "muerta" o no reactiva y se contamina con carbono, lo que hace que la capa subyacente se corroa más rápido.

Incluso cuando se cree que la química es correcta, las partículas más grandes de los mismos materiales son menos reactivas y, como tales, aceptan electrones de una capa subyacente (por ejemplo, de hierro), lo que acelera el proceso de oxidación.

CASO PRÁCTICO : ÓXIDO DE COBRE (CuOx)

El nanopolvo cuántico de CuO con partículas de menos de 10 nm forma capas delgadas muy densas para una protección eficaz de la superficie. Para aplicaciones de sinterización en frío, el nanopolvo de CuOx de alta pureza con partículas que preferiblemente tengan un tamaño inferior a 10 nm es vital porque:

• El Cu no cuántico se funde a 1085 °C

• El Cu de 9 nm se funde a ~ 1015,85 °C

• El Cu de 2 nm se funde a ~ 689,85 °C

El punto de fusión del Cu no es el único beneficio en este caso, sino que el Cu pasa de ser dúctil a súper duro, con un tamaño de nanopartícula de 5 nm. Este es uno de sus efectos cuánticos.

LO QUE OFRECEMOS

Sin embargo, los nanopolvos cuánticos, es decir, con tamaños de nanopartículas inferiores a 10 nm, son extremadamente raros porque son extremadamente difíciles de fabricar. Sin embargo, este rango de tamaños es la especialidad principal de NANOARC y, después de más de una década en el negocio, la empresa sigue siendo única en su capacidad para diseñar y fabricar nanopolvos cuánticos a escala industrial.

La nanotecnología a veces solo requiere sentido común. Dicho esto, algunos materiales cuánticos se vuelven más resistentes a la corrosión que sus contrapartes a granel, incluso resistiendo la oxidación, dependiendo de su tamaño de nanopartícula y estructura cristalina. Esto allana el camino para una mayor versatilidad más allá de los materiales convencionales e incluso a veces costosos.

POR QUÉ ?

Se pueden explorar beneficios que son difíciles de explorar a granel ( > 20 nm de tamaño de partícula), con capas de recubrimiento ultrafinas, densas y ligeras, más pequeñas y basadas en nanopolvos cuánticos. Oportunidades como el iridio, que es el metal más resistente a la corrosión, pero es duro, quebradizo y difícil de fundir. 

Sin embargo, como se muestra con CuO, el punto de fusión de las nanopartículas cuánticas es marcadamente distinto del de los sistemas a granel y las propiedades cambian significativamente. Con ese fin, ofrecemos nanopolvos cuánticos de química variable, para la mejora de recubrimientos diseñados para la resistencia a la corrosión y aplicaciones funcionales y protectoras de superficies relacionadas.

Los sistemas de esta naturaleza permiten capas de recubrimiento ultradelgadas, livianas pero densamente selladas, con un menor uso de materia prima. Estos recubrimientos duraderos son muy atractivos para el abastecimiento remoto, los procedimientos de mantenimiento de baja frecuencia, el ahorro de combustible, las aplicaciones automotrices y aeroespaciales.

Si se aplican de manera eficaz, los recubrimientos se adhieren firmemente y pueden durar décadas.

Nuestros nanopolvos Quantum sin ligando pueden ser:

• incorpora a las formulaciones de revestimiento (existentes) según sea necesario para el área de aplicación y los requisitos de operación

• agrega a materiales compuestos para lograr una mayor funcionalidad o procesos de aleación

• Sinterizado en frío

IMPRESIÓN 3D

La impresión 3D traduce directamente los modelos digitales en estructuras físicas, simplificando el proceso de fabricación en múltiples interfaces como vidrio, plásticos, textiles, hormigón, madera, etc. Ofrece ventajas como la flexibilidad de diseño, la fabricación bajo demanda y la posibilidad de incrustar circuitos en las estructuras.

La impresión en 3D de nanomateriales dieléctricos en electrónica ofrece un potente enfoque para mejorar el rendimiento de los dispositivos, permitir una mayor personalización y facilitar el desarrollo de sistemas electrónicos avanzados para una amplia gama de aplicaciones.

LOS BENEFICIOS

La impresión 3D de nanopartículas dieléctricas en electrónica ofrece la posibilidad de aprovechar las principales ventajas de la miniaturización de los dispositivos, junto con la capacidad de crear intrincadas estructuras 3D con un control preciso de la composición y la colocación de los nanomateriales a nanoescala, con la doble ventaja sostenible de minimizar los residuos de material y producir bajo demanda.

Esto permite una mejora sustancial del rendimiento en áreas como el almacenamiento de energía, la detección y el blindaje electromagnético. Con tintas híbridas que combinan materiales semiconductores y dieléctricos y/o polímeros, es posible conseguir tintas de alta permitividad (high-k) con una buena procesabilidad. Las estructuras dieléctricas y conductoras impresas en 3D pueden utilizarse para crear metamateriales con propiedades ópticas y electromagnéticas únicas, alta permitividad, baja pérdida y resistencia mecánica mejorada en capas impresas.

¿POR QUÉ NUESTROS NANOMATERIALES?

Controlar las propiedades dieléctricas y garantizar la uniformidad de las estructuras impresas sigue siendo un reto si no se aborda el desarrollo de nanomateriales replicables y la optimización de los procesos. Entendemos el valor crítico del rendimiento reproducible a nanoescala y hemos invertido grandes esfuerzos en crear nanomateriales en polvo altamente uniformes, como componentes funcionales clave para el diseño personalizado de tintas impresas en 3D.

Nuestros nanopolvos están libres de ligandos, lo que significa que sus superficies no están obstruidas por las moléculas de recubrimiento empleadas en los métodos tradicionales de síntesis de estos nanomateriales superfinos. Nuestro método permitió aumentar considerablemente la superficie efectiva de los componentes electrónicos, lo que se tradujo en una mayor sensibilidad de los sensores y una mayor capacidad de almacenamiento de energía en dispositivos como supercondensadores y baterías.

Como componentes esenciales de la tinta de impresión 3D, nuestros nanopolvos permiten la rápida creación de prototipos de componentes electrónicos, lo que permite a los nanocientíficos e ingenieros iterar rápidamente sobre los diseños y probar la funcionalidad.

Los campos de aplicación incluyen:

• Electrónica portátil

• Nanoingeniería biomédica (dispositivos médicos, implantes y monitorización diagnóstica en tiempo real)

• Dispositivos médicos

• Internet de las cosas (IdC)