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活动表面和界面

600全讯白菜网址大全正在努力理解和设计材料如何通过它们的表面和界面相互作用.

活性表面和界面在材料科学与工程的许多领域中发挥着重要的作用. 确认这是一个专题领域,为国际合作提供了坚实的基础, 参与国家和地方产业. 以600全讯白菜网址大全的核心设施为基础, MSI有助于培养竞争所需的哲学和关系, 更大的拨款申请.

该主题包括四个相互重叠的关键活动:

表面和界面建模

600全讯白菜网址大全拥有从电子结构到分子结构的多尺度材料建模能力, 通过中尺度, 大规模模拟.

600全讯白菜网址大全运用方法来研究结构, 动力学和性质的广泛的表面和界面, 其核心目标是将模拟、实验测量和合成/制造过程集成在一起,在所有阶段不断通知彼此.

以及标准的建模技术(如密度泛函理论), 分子动力学和有限元分析)600全讯白菜网址大全MSI的独特专长包括量子蒙特卡洛, 自由能的计算, 与核工业相关的锕系元素和镧系元素的量子输运和从头算模型.

表面和界面的测量

600全讯白菜网址大全MSI的材料表征能力从单原子到中尺度.

600全讯白菜网址大全的专业知识和设施使600全讯白菜网址大全能够在表面和界面的广泛应用中工作, 包括分子涂料, CVD和MBE生长的层状结构和器件, 电池电化学和电催化, 二维材料, 能源材料, 多孔材料与生物界面及相互作用.

600全讯白菜网址大全MSI的独特设施包括材料内部结构的纳米级分辨率3D绘图(BEXP)和埋藏界面, 无序的原位核磁共振, 非晶和多相材料, 热和机械性能的纳米尺度映射, 以及原子和单分子分辨率成像.

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制作表面和界面

600全讯白菜网址大全在大范围的表面和界面上操作材料,从小型有机分子(nm)到建筑工业的复合材料(米)。. 最近,合成化学和增材制造领域的扩张增加了从经典硬工程材料到软生物材料的巨大产能.

利用激光烧结技术可以在600全讯白菜网址大全原位制备亚µm精度的表面特征和结构薄膜, 铣和加工. 能源和材料高效表面加工是通过多材料增材制造和二氧化碳加工实现的.

表面的分子功能化主要通过两种方法实现. 首先, 600全讯白菜网址大全进行非原位和原位化学合成, 随着新的化学物质转移到基底和/或设备. 这种表面功能化模式应用于气体吸收的应用, 能源储存与发电, 表面启动“点击化学”和生物活性分子固定化. 其次, 600全讯白菜网址大全专注于等离子体聚合, 一种可扩展的气相涂层技术,允许在广泛的材料范围内进行工业规模的处理,以创建用于界面工程的纳米级涂层. 这种方法的应用范围从高性能纤维复合材料到植入式生物材料.

应用程序

600全讯白菜网址大全采用应用和环境驱动的方法来设计新的表面和界面. 在实验室测试条件下, 通过600全讯白菜网址大全世界领先的建模和测量能力来监测和优化性能.

转向实际应用程序, 新型的表面和涂层为建造新材料和传感器提供了通用平台,应用范围从卫生技术到关键技术, 需要自我监控的苛刻环境, -修复和适应性能.

测量设备的近景