Металева наночастинка

1. Металева наночастинка, що має розміри від 1 нм до 15 мкм та переважно сферичну форму і складається з металевого ядра і оболонки, яка відрізняється тим, що містить багатошарову оболонку, яка складається з неорганічних речовин або з органічних речовин, або з неорганічних і органічних речовин. 2. Металева наночастинка за п. 1, яка відрізняється тим, що оболонка містить оксидну плівку. 3 фраму, хрому, цинку, олова, цирконію, ніобію, титану, алюмінію, магнію, при цьому металева наночастинка має переважно сферичну форму, а метал, з якого складається наночастинка, знаходиться в аморфному стані (див. Патент Україні на корисну модель №23561. КОЛОЇДНА МЕТАЛЕВА ЧАСТИНКА. МПК(2006) B01J 13/00. Опубл. 25.05.2007, бюл. №7.) Недоліком відомої металевої наночастинки є висока її вартість, обумовлена складністю переведення всього об'єму наночастинки в аморфний стан, тоді як в більшості технологій потрібний аморфний стан тільки поверхневого шару наночастинки, оскільки частинка взаємодіє з середовищем своїм поверхневим шаром. Найбільш близькою до пропонованої є металева наночастинка, яка має розміри від 1нм до 100нм, має переважно сферичну форму, має поверхневий електричний заряд, хелатована полярними молекулами води, а метал вибраний з групи, що складається з срібла, золота, міді, нікелю, паладію, платини, молібдену, кобальту, родію, іридію, танталу, ванадію, заліза, марганцю, вольфраму, хрому, цинку, олова, свинцю, осмію, цирконію, ніобію, титану, алюмінію, магнію, при цьому метал в поверхневому і приповерхневому шарі наночастинки знаходиться в аморфному стані, поверхневий електричний заряд наночастинки має знак «мінус», а наночастинка хелатована за рахунок кулонівських сил, що виникають між полярними молекулами води і зарядженою поверхнею наночастинки, з утворенням тетраедричних координованих асоціатів. Недоліком відомої наночастинки є низька стійкість і обмежена область її застосування. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення стійкості наночастинки і розширення області її застосування. Це досягається за рахунок створення багатошарової оболонки навколо ядра наночастинки. Запропонована, як і відома металева наночастинка має розміри від 1нм до 15мкм, має переважно сферичну форму і складається з металевого ядра і оболонки і, відповідно до цієї пропозиції, містить багатошарову оболонку, яка складається з неорганічних речовин, або з органічних речовин, або з неорганічних і органічних речовин. При цьому метал в поверхневому і приповерхневому шарі металевого ядра знаходиться в аморфному стані, оболонка містить оксидну плівку, або гідроксидну плівку, або оксидну плівку, частково або повністю заміщену гідроксидною плівкою. При цьому оболонка містить щонайменше одну плівку органічної речовини, розташовану поверх аморфної плівки або поверх оксидної плівки або поверх гідроксидної плівки, а оболонка в зовнішньому шарі містить плівку з молекул води або кислоти, а наночастинка є складовою частиною агломерату наночастинок. Металева наночастинка містить багатошарову оболонку, яка складається з неорганічних речовин, або з органічних речовин, або з неорганічних і органічних речовин. Це підвищує стійкість наночастинки і розширює область її застосування. Метал в поверхневому і приповерхневому шарі металевого ядра знаходиться в аморфному 44140 4 стані. Це підвищує поверхневу енергію наночастинки, підвищує її хімічну і біологічну активність і розширює область застосування. Оболонка містить оксидну плівку, або гідроксидну плівку, або оксидну плівку, частково або повністю заміщену гідроксидною плівкою. Це робить наночастинку гідрофільною і розширює область застосування. Оболонка містить щонайменше одну плівку органічної речовини, розташовану поверх аморфної плівки або поверх оксидної плівки або поверх гідроксидної плівки. Це підвищує стійкість наночастинки. Оболонка в зовнішньому шарі містить плівку з молекул води або кислоти. Це робить наночастинку гідрофільною, біосумісною і розширює область її застосування. Наночастинка є складовою частиною агломерату наночастинок. Це розширює область її застосування. Металеві наночастинки отримують абляцією поверхні металевих гранул, що знаходяться в рідині. Наприклад, для цього використовують технологію ерозійно-вибухового диспергування металевих гранул, що знаходяться у воді (див. Патент Україні на корисну модель № 23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F 9/14. Опубл. 25.05.2007. Бюл. №7.). При проходженні через ланцюжки металевих гранул імпульсів електричного струму, в яких енергія імпульсів перевищує енергію сублімації випаруваного металу, в точках контактів металевих гранул одна з одною виникають іскрові розряди, в яких здійснюється вибухоподібне диспергування металу. У каналах розряду температура досягає 10тис. градусів. Ділянки поверхні металевих гранул в зонах іскрових розрядів плавляться і вибухоподібно руйнуються на найдрібніші наночастинки і пару. Розплавлені наночастинки, що розлітаються, мають сферичну форму, вони швидко охолоджуються в рідині з фіксацією аморфного стану поверхневого і приповерхневого шару. При використанні в якості вихідного матеріалу гранул різнорідних металів, наночастинки утворюють агломерати з різних металів. Це розширює область їх застосування. Нагріті наночастинки окислюються в парах води з утворенням оксидної плівки на поверхні. При попаданні у воду на поверхні наночастинок утворюється гідроксидна плівка, яка частково або повністю заміщає оксидну плівку. При ерозійно-вибуховому диспергуванні металевих гранул виникають свіжоутворені поверхні, які володіють властивістю випускати потік електронів (див. Открытие №290 от 7 июня 1986г. Конюшая Ю.П. Открытия советских ученых. Часть 1. Физико-технические науки. Изд-во МГУ. 1988, с.372-374). Емісія електронів є результатом високої щільності зарядів свіжоутворених поверхонь. При розділенні поверхонь під час руйнування матеріалу металевих гранул здійснюється розділення різнойменних зарядів, що призводить до утворення в областях розривів речовини електричного поля напруженістю до 107 В/см. Таке електричне поле вириває електрони з поверхні матеріалу. Це 5 44140 фізичне явище призводить до того, що наночастинки, знаходячись в потоках електронів, набувають поверхневого електричного заряду із знаком «мінус». Диполі води за рахунок електростатичного притягування обволікають наночастинки В результаті, навколо наночастинки утворюється плівка з Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 молекул води. При додаванні у воду кислоти (наприклад, карбонової) навколо наночастинки утворюється плівка з молекул кислоти. Це робить наночастинки гідрофільними, біосумісними і розширює область їх застосування. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601