قطاع المواد النانوية وابتكار العناصر الانتقالية الأحادية المرتبة على المستوى الذري

تمثل المواد النانوية مجال بحث متطور يستكشف الخصائص والسمات للمواد على مستوى النانومتر. عند تقليصها إلى أبعاد نانومترية، يمكن لهذه المواد أن تظهر خصائص فريدة مقارنة بمقابلاتها الماكروسكوبية.

مقياس حجم المواد النانوية يتراوح في مرتبة النانومترات. في هذا المقياس، غالبًا ما تتراجع قوانين الفيزياء التقليدية لصالح ديناميات مختلفة وظواهر مثيرة. من السمات المميزة للمواد النانوية هو مساحتها السطحية النوعية العالية التي يمكن أن تؤثر بشكل كبير على الخصائص الكيميائية والفيزيائية والكهربائية للمواد ذاتها.

في عالم المواد النانوية، تتيح فرص استثنائية لاستغلال هذه الخصائص الفريدة. واحدة من أهم سمات المواد النانوية هي قدرتها على استضافة الإلكترونات جاهزة لإعادة الترتيب. هذا يعني أن الإلكترونات داخل المواد النانوية يمكن أن تتحرك وتعاد ترتيبها استجابةً للمحفزات الخارجية، مما يفتح الباب أمام أساليب تفاعلية جديدة في مجالات الطاقة والطبية على حد سواء.

تجربتنا التي تم تطويرها منذ عام 2013، سمحت لنا بتحديد أساليب محددة لاستخراج المواد النانوية وتركيب هيدريدات المعادن، سواء في شكل مائي أو في شكل مسحوق جاف. هذه العناصر هي في الأساس عناصر انتقالية تنتمي إلى مجموعة البلاتين بحالة الكم، مهندسة بشكل صحيح لتخزين الطاقة عالية الكثافة وتطبيقات الخلايا الحيوية. المواد المناقشة هنا تتكون من عناصر نقية تقريبًا للبلاتين، تتميز بإعادة ترتيب المدارات الإلكترونية التي تشمل جميع المدارات "d" و"s" وخاصة المدارات "p" الحرة، وهو ميزة تمنح العناصر خصائص إلكترونية ومغناطيسية وفيزيائية فريدة من نوعها.

المحاليل المائية تمثل مزيجات يتم تشتيت المواد النانوية فيها في الماء، بينما التركيبات الجافة تمثل شكلًا جافًا بدون ماء تبلوري. يمكن استخدام هذه المحاليل لإنتاج جسيمات نانوية مستقرة في التعليق أو إعداد حلول تحتوي على مواد نانوية لتطبيقات محددة. التركيبات المفردة تمثل المواد النانوية التي تتألف من ذرات فردية أو تجمعات من المعدن الانتقالي على مقياس نانومتري. يمكن أن تقدم هذه التركيبات الفردية خصائص فريدة تفضلها طبيعة المعادن الانتقالية، مما يجعلها قيمة لمجموعة واسعة من التطبيقات في المجالات العلمية والتكنولوجية والصناعية.

حاليًا، تهدف بلولاب إلى تطوير أجهزة فائقة الصغر قادرة على تنفيذ استخراج المواد النانوية اللاعضوية بطريقة مبرمجة وآلية عند درجة حرارة الغرفة. بفضل الخبرات المكتسبة، نحن قادرون على توفير أجهزة هندسية عالية للاستخراج بالإضافة إلى استشارات دقيقة حول التركيبات المحتملة التي يمكن تطبيقها على كل حاجة.