Materiale nanoporoso

I materiali nanoporosi sono solidi con un sistema di pori nell'ordine dei nanometri. I pori possono essere aperti o chiusi. Il diametro tipico dei pori è inferiore a 50 nm. I materiali nanoporosi hanno una superficie interna molto ampia, che può raggiungere diverse centinaia di metri quadrati per grammo. L'ampia superficie specifica determina un'elevata capacità di adsorbimento e reattività. I materiali nanoporosi vengono utilizzati in applicazioni ad alte prestazioni nei settori della chimica, dell'ingegneria energetica, dell'elettrotecnica e della ceramica tecnica. Esempi tipici sono i catalizzatori, gli adsorbenti, i materiali per elettrodi e i materiali compositi funzionali.

La produzione e la lavorazione dei materiali nanoporosi è complessa dal punto di vista tecnico. La struttura porosa viene spesso creata da particelle primarie su scala nanometrica o mediante l'uso di modelli. L'omogeneità della miscela di partenza influenza direttamente la successiva distribuzione dei pori e la funzionalità.

Le polveri nanoporose sono sensibili dal punto di vista meccanico. Elevati carichi di taglio o urti possono portare al collasso del sistema poroso. Allo stesso tempo, è necessaria una disaggregazione controllata per garantire una distribuzione uniforme. Il processo di miscelazione deve quindi essere eseguito con estrema precisione.

Molti materiali nanoporosi sono presenti come agglomerati secondari. Questi possono limitare l'accessibilità della superficie interna. L'obiettivo della lavorazione mediante miscelazione è quello di aprire delicatamente gli agglomerati senza distruggere la struttura porosa.

I processi di miscelazione delicati sono particolarmente adatti a questo scopo. Il processo di miscelazione amixon^® consente una miscelazione omogenea con un basso stress meccanico. In questo modo è possibile proteggere efficacemente le particelle cave sensibili e le strutture nanoporose.

I materiali nanoporosi svolgono un ruolo chiave nello sviluppo di materiali moderni ad alte prestazioni. Le loro proprietà sono determinate non solo dalla composizione chimica, ma anche in modo significativo dalla gestione del processo di miscelazione.