Представьте, что крошечные частицы сталкиваются, как астероиды, и в результате получается что-то совершенно новое. Именно так доктор Сынгун Ю и его команда из Корейского института энергетических исследований создали технологию, которая соединяет наночастицы неорганических материалов с полимерными микросферами — просто за счет механического удара.

Раньше для такого соединения использовали сложные химические процессы в растворах: много этапов, токсичные отходы, дорогое оборудование. Теперь же все происходит в сухих условиях — быстро, дешево и без вреда для природы.

Казалось бы, что сложного — ударить частицы друг о друга? Но чтобы наночастицы надежно прилипли к поверхности полимера, нужно учесть десятки факторов: размер, скорость столкновения, энергию вращения, шероховатость. Команда доктора Ю подобрала идеальные условия и первой в мире объяснила, как именно работает этот механизм.

Получившиеся гибридные частицы — будто конструктор: можно комбинировать разные материалы, добавляя им новые свойства. Например, магнитность, способность очищать воду от загрязнений или ускорять химические реакции. Технологию уже применяют в батареях, медицине, электронике и даже в изоляционных материалах.

Исследование опубликовали в престижном журнале Advanced Materials — его влияние в научном мире настолько высоко, что он входит в топ-2% всех изданий.

Теперь мы можем собирать нужные материалы, как детали Lego, без химии и лишних затрат. Это открывает огромные возможности для промышленности, — говорит доктор Ю.

Сейчас команда работает над оптимизацией процесса и ищет компании, готовые внедрить технологию в производство.

Главное преимущество — масштабируемость. Технология позволяет быстро создавать композитные материалы с заданными свойствами, что критично для:

• Аккумуляторов — можно улучшить электроды, сделав их стабильнее и дешевле.
• Медицины — например, создать «умные» носители для лекарств, которые будут высвобождать препарат только в нужном месте.
• Экологии — частицы с каталитическими свойствами могут разлагать загрязнения в воде или воздухе.

Пока неясно, как технология поведет себя в долгосрочной перспективе. Например, при циклических нагрузках (как в аккумуляторах) наночастицы могут отслаиваться от полимерной основы. Нужны дополнительные испытания.

Ранее ученые открыли новый двумерный материал.