ULTRASONICS IN NANO-BESCHICHTUNG UND NANOSUSPENSIONEN
Nanomaterialien wie Kohlenstoff-Nanoröhrchen, Metalloxide und Nanoclays werden typischerweise als trockenes Material hergestellt, aber wenn sie als sprühfähige Beschichtung nass gemacht werden, agglomerieren oder klumpen diese aufgrund der kohäsiven Natur dieser Materialien. Die Ultraschall-Sprühtechnologie ist ideal zum Auflösen von Agglomeraten in Lösung.
Ultraschall-Sprühsysteme werden verwendet, um sowohl Nanobeschichtungen auf dreidimensionalen Geräten als auch zweidimensionale lineare Substrate herzustellen und Nanosuspensionen in Dispersionen zu sprühen
Nano-Beschichtung:
Die Ultraschall-Sprühtechnologie kann aufgrund ihrer geringen Fließgeschwindigkeit und der hohen Gleichmäßigkeit der Tropfengrößen zum Sprühen gleichmäßiger nanodünner Beschichtungen verwendet werden. Die gebräuchliche Anwendung für die Ultraschall-Sprühtechnologie liegt in der Anwendung.
Nanosuspensionen:
Dieselbe Schwingung, die ein Ultraschallspray erzeugt, hat die Eigenschaft, auch das Klumpen oder Agglomerieren von Nanomaterialien zu verhindern. Dieses Phänomen tritt am häufigsten in Kohlenstoff-Nanoröhren auf, die mit herkömmlicher Luftsprühzerstäubung zum Agglomerieren neigen, was nicht von der Vibrationswirkung von Ultraschall profitiert. Ultraschall-Spritzdüsen bewirken, dass eine Flüssigkeit durch Kavitation an der Spitze der Ultraschalldüse vibriert. Diese Schwingung erzeugt die Zerstäubung. Dieselbe Vibration unterstützt die Dispersion von Nanopartikeln. Einige gängige Nanosuspensionen, die erfolgreich mit der Ultraschall-Spritztechnologie angewendet werden:
* Kohlenstoffnanoröhren
* Nanodrähte und Graphen
* Metalloxide wie Magnesiumoxid, Indium-Zinnoxid, Ceroxid, Eisenoxid, Zineoxid, Ceroxid, Zirkoniumoxid und Titan
* Transparente leitfähige Oxide (TCO) in Touchscreen-Anwendungen.
* Arzneimittel
Sprühtrocknung:
Ultraschalldüsen werden auch in Sprühtrocknungsanwendungen bei der Herstellung von Nanopartikeln sowohl in wässrigen als auch in organischen Anwendungen eingesetzt. Ultraschall-Sprühdüsen können typischerweise kleinere Partikelgrößen erzeugen als herkömmliche Sprühdüsen, wodurch mit Ultraschall erzeugte Tröpfchen im Flug effizienter getrocknet werden können. Zusätzlich erhöht die niedrige Geschwindigkeit des erzeugten Sprays die Ausbeuten an Nanopartikeln, wodurch das Material länger in der Luft bleibt und die Kammerwände eines Sprühtrockners weniger beschichtet werden als bei herkömmlichen Verfahren. Schließlich kann die Einführung von zwei getrennten Flüssigkeitswegen zu derselben Ultraschalldüse verwendet werden, um Mikrokapseln zu erzeugen.
Antimikrobielle Nano-Beschichtungen und Nanoclays:
Antimikrobielle Nano-Präparate sind in der Lebensmittelindustrie häufig als Deckschicht für dekorative Beschichtungen und Glasuren sowie für das Auftragen von Aromastoffen und Gewürzen. Nanoclay-Beschichtungen mit Ultraschalldüsen werden in der Verpackungsindustrie als Barriereschutz auf Polyolefinfolien aufgebracht. Diese Filme werden in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, um die Haltbarkeit zu verlängern.
