Avsättning av en tunnfilmskatalysator med en förutsagd tjocklek på ytan av nya väteförvaringsmikrokulor hjälper till att frigöra väte.

Som alla som äter sin spannmål med mjölk på morgonen vet:att belägga stora mängder granulärt material homogent är ingen elak prestation. I en nyligen publicerad tidning i EPJ D. , ett österrikiskt team har utvecklat en ny metod, baserat på fysisk ångavsättning, att uppskala mängden beläggning utan att påverka filmens kvalitet och homogenitet.

I den här studien, Andreas Eder från Wiens tekniska universitet och kollegor utvecklade också en modell som kan förutsäga filmtjockleken. Detta är ett stort steg framåt för industrimaterial, eftersom tidigare tillvägagångssätt förlitade sig på optisk mätning efter att beläggningen hade avsatts. Eftersom detta beläggningssystem kan implementera en plasma nära det granulära substratet, det öppnar dörren till nya ytbehandlings- och modifieringsmöjligheter.

Beläggning av granulära material är en vetenskap i sig. En beläggningsmetod baserad på plasmagasavsättning, kallas magnetronförstoftning, tidigare endast täckt upp till 20 ml granulärt material. Nu, författarna har skalat upp hårdvaran och optimerat geometrin för beläggning av upp till en liter granulärt material, oavsett partikelform eller storlek. Att göra så, de använder ett speciellt beläggningskärl för att förhindra att beläggningsmaterialet klumpar ihop sig. De utvecklade också en semi-empirisk modell för att förutsäga filmtjockleken, som tar hänsyn till nyckelfaktorer såsom yta som utsätts för ångstrålen eller sipprande beteende, som har uppskattats i modellen. De fann att deras resultat överensstämde med traditionella tjockleksmätningsmetoder.

Tillämpningar förväntas för de många granulära material som används inom industrin, Inklusive, till exempel, ett nytt vätelagringssystem, som lagrar väte i ihåliga glaskulor. Väte som lagras i mikropärlor kan frigöras genom att tillföra värme till sfärerna. Den nya metoden hjälper till att möta utmaningen att applicera värme på pärlorna, tack vare en kemisk reaktion utlöst av en katalysator, som appliceras på sfärens yta.