ナノフォーム

ナノフォームは、ナノメートルサイズの気相を含む分散系です。個々の気泡または細孔は、通常、1マイクロメートル未満です。多くの場合、そのサイズは数十ナノメートルから数百ナノメートルです。

ナノフォームは、さまざまな方法で製造することができます。液体では、ナノフォームは、多くの場合、強力なエネルギー投入によって生成されます。これには、超音波、高圧減圧、特殊な混合プロセスなどが含まれます。安定化界面活性剤、ポリマー、または粒子が、気泡の急速な合流を防ぐことができます。気泡のサイズが小さいため、ラプラス圧が大幅に上昇します。このため、ナノフォームは、従来の巨視的なフォームとは大きく異なります。

もう 1 つの方法は、溶融物からナノフォームを生成することです。この方法では、ガスがポリマー溶融物または金属溶融物に導入されます。これは、例えば、物理的発泡剤または化学的ガス発生剤によって行うことができます。膨張後、溶融物は制御された状態で凝固します。これにより、閉じた、または部分的に開いたナノ細孔を持つ固体フォームが形成されます。このような材料は、低密度でありながら非常に大きな内部表面積を有しています。

ナノフォームは、その高い比表面積から利用されています。これは、物質輸送、吸着、反応速度に有利です。ナノフォームは、液体をナノスケールの構造を持つ気液分散液に変換する場合、担体相として機能することができます。これにより、粉末の混合や粉末の湿潤化において興味深いアプローチが可能になります。

これにより、粉末混合物に液体の代わりにナノフォームを添加することができます。その結果、液相は極めて微細に分散されます。これにより、個々の粒子の湿潤性が向上します。特に吸収性または吸湿性の高い粉末は、この効果の恩恵を受けます。さらに、局所的な過剰湿潤や凝集を低減することができます。

このアプローチは反応性システムにも関連しています。反応物質は、泡のラメラまたは気液界面で存在することができます。拡散経路は短く、これにより反応はより均質かつ制御された形で進行することができます。これは化学反応と物理的コーティングプロセスの両方に当てはまります。