Журнал материаловедения и наноматериалов

Журнал «Материаловедения и наноматериалы» предоставляет высококачественную платформу для исследователей, академиков и специалистов со всего мира для продвижения достижений в области знаний, исследований и практики в области материаловедения и наноматериалов. Журнал посвящен созданию материалов с новыми свойствами на микро- и нанометровом уровне и их использованию в различных областях. Цель журнала – помочь многим начинающим ученым-исследователям по всему миру, распространяя последние достижения и технологические достижения в этих областях.

Журнал материаловедения и наноматериалов приветствует заявки от ученых и инженеров всех специальностей, подспециальностей и смежных специальностей, таких как нанороботы, материаловедение, наносенсоры, микротехнологии, судебная медицина, химическая инженерия, биология, биологическая инженерия и электротехника. Журнал охватывает следующие категории статей для публикации: оригинальная исследовательская статья, обзорная статья, краткое сообщение, комментарий, статья-мнение, краткий обзор и т. д. Некоторыми областями исследований, представляющими интерес, являются бионаноматериалы, наноразмерные магнитные материалы и устройства, наноструктуры и наноструктурирование, наноматериалы. , Наука и инженерия материалов, Обработка и характеристика материалов, Выбор материалов, свойства и применение.

Главным активом журнала является отличное сотрудничество и огромная поддержка со стороны элитной группы членов редакционной коллегии и рецензентов, которые следят за тем, чтобы публиковались только качественные исследования. Журнал следует строгому двойному слепому рецензированию и оценке и стремится публиковать новые и наиболее ценные исследования в области материаловедения и наноматериалов для обслуживания различных областей, таких как нанотехнологии, электроника, вычислительная техника, биомедицина, автомобильная и аэрокосмическая промышленность. Авторы могут воспользоваться функцией редакционного отслеживания, чтобы отправлять рукописи и отслеживать их статус.

Биоматериалы

Биоматериалы — это материалы (синтетические и природные; твердые, а иногда и жидкие), которые используются в контакте с биологическими системами или в медицинских устройствах. В области биоматериалов наблюдается непрерывный рост на протяжении почти пяти десятилетий, и в ней используются различные методы материаловедения и инженерии, химии, медицины и биологии. Биоматериалы также учитывают этику, право и систему оказания медицинской помощи. В основном биоматериалы используются в медицинских целях, но они также могут быть полезны в секторе выращивания клеток в культуре, для анализа белков крови в клинической лаборатории, при обработке биомолекул в биотехнологии, для имплантатов регулирования фертильности крупного рогатого скота, в диагностических массивах генов. , в аквакультуре устриц и для исследования клеточно-кремниевых «биочипов». Общностью этих приложений является взаимодействие биологических систем с синтетическими или модифицированными природными материалами.

Биоматериалы редко используются в одиночку, но чаще всего их объединяют в гаджеты или имплантаты. Следовательно, предмет невозможно исследовать без учета биомедицинских устройств и биологической реакции на них. Биоматериалы время от времени используются отдельно, но чаще всего включаются в имплантаты и устройства. Таким образом, предмет невозможно исследовать без учета биомедицинских устройств и реакции на них.

Керамические материалы

Наиболее широко распространенное определение керамики: «Керамика — это неметаллическое, неорганическое твердое вещество». Таким образом, все неорганические полупроводники являются керамикой. По определению, материал перестает быть керамикой при его плавлении. Керамические материалы обладают уникальными свойствами и возможностями применения благодаря прочности связи, кристаллической и зонной структурам. Они находят применение в качестве конструкционных материалов в термохимически сложных средах, но также обладают уникальными электрическими, оптическими и магнитными функциональными возможностями. Мы участвуем в исследованиях мирового уровня в области современной керамики, от обработки до микро/наноструктуры и определения характеристик (например, механических, электрических, оптических и магнитных) и устройств.

Керамика обычно ассоциируется со «смешанной» связью — сочетанием ковалентной, ионной и иногда металлической. Они состоят из массивов взаимосвязанных атомов; дискретных молекул нет. Эта характеристика отличает керамику от молекулярных твердых веществ, таких как кристаллы йода.

Магнитные материалы

Целью изучения магнитных материалов в отделе MSE является лучшее понимание роли основных компонентов, например, природы и принадлежности драгоценных кристаллических структур, границ зерен и нечетких стадий, на внешних магнитных свойствах материалов. Мы исследуем структуру массовых материалов, тонких пленок и материалов наночастиц методами HRTEM, EELS и дифракции рентгеновских лучей, а также думаем об их магнитных свойствах с помощью стандартных гистерезисных процедур. Существенные термодинамические параметры, аналогичные температурам Кюри, учитываются как тепловыми методами (ДСК), так и магнитометрическими методами. Многие из наших исследований магнитных материалов предназначены для применения, включая магнитную запись (головки и носители), приводы и медицинское использование магнитных наночастиц. Исследование магнитных материалов тесно связано с Центром систем хранения данных (DSSC), промышленным консорциумом CMU.

Композиты

Выражение «композиты» применительно к материаловедению относится к разработанным материалам, в которых по крайней мере два основных материала каким-то образом объединены для использования свойств каждого. Эти движущиеся материалы постоянно создаются для создания материалов, которые легче, прочнее, в значительной степени адаптируются и имеют большую толщину, чем отдельные сегменты, сравниваемые с собственными. Композиты добились быстрого прогресса в широком спектре областей: от спортивного оборудования, которое легче, более заземлено или более безопасно для автомобилей, например, углеродное волокно, используемое для того, чтобы сделать транспортные средства более устойчивыми, легкими и более экономичными.

Композиционный материал изготавливается путем объединения как минимум двух материалов, часто имеющих совершенно разные свойства. Два материала взаимодействуют, придавая композиту уникальные свойства. Как бы то ни было, внутри композита вы можете без особого труда отличить отдельные материалы друг от друга, поскольку они не разрушаются и не смешиваются друг с другом. Наиболее предпочтительной точкой зрения на современные композитные материалы является то, что они легкие и прочные. Выбрав правильное сочетание каркаса и армирующего материала, можно изготовить другой материал, который точно соответствует потребностям конкретного применения. Композиты также обеспечивают гибкость конструкции, поскольку огромному их количеству можно придать сложные формы. Недостатком часто является стоимость. Несмотря на то, что последующая позиция более производительна, сырье зачастую стоит дорого.

Полимеры

Полимеры становятся материалом для решения многих задач, поскольку они требуют минимальных усилий и легкого веса; В течение последнего десятилетия открытия привели к появлению полимеров с высоким качеством, проводимостью или оптическими свойствами различных материалов, часто объединенных с уникальными возможностями обработки и нанопроизводства. Полимеры также являются материалом, почти таким же, как биоматериалы, и находят важное применение во многих исследованиях в Корнелле, связанных с биомедицинским проектированием и нанобиотехнологиями. Гибридные материалы и нанокомпозиты, соединяющие полимеры с наночастицами и дискретными неорганическими стадиями, дополнительно исследуются специалистами Корнелла как материалы с замечательными физическими характеристиками.

Микро- и мезопористые материалы

«Микропористые и мезопористые материалы» — это универсальный запрос, охватывающий все части проницаемых твердых тел, делегированные либо микропористыми (ширина пор до 2 нм), либо мезопористыми (ширина пор от 2 до 50 нм). Примерами являются цеолиты и цеолитоподобные материалы, столбчатые или нестолбчатые глины, клатрасилы и клатраты, углеродно-атомные фильтры или мезопористый кремнезем и алюмосиликат (например, сорта М41С, с требуемой системой пор), мочевина и родственные вещества-хозяева или проницаемые оксиды металлов, соли и композиционные материалы. В журнале представлены как обычные, так и промышленные материалы. Тематика включает: все части микропористых и мезопористых тел, встречающиеся в природе; синтез кристаллических или аморфных материалов с порами в соответствующем диапазоне; физико-химические, особенно спектроскопические и микроскопические характеристики таких материалов; их модификация, например, посредством ионного обмена и твердофазных реакций; все темы, связанные с диффузией подвижных частиц в порах таких материалов; адсорбция (и другие методы отделения) с использованием микропористых или мезопористых адсорбентов; катализ такими материалами; принимающие ассоциации; теоретическая наука и демонстрация вышеперечисленных чудес; все точки, идентифицированные с их применением или потенциальным применением в современном катализе, технологии разделения, защите окружающей среды, электрохимии, мембранах, сенсорах, оптических устройствах и т. д.

Синтез материалов

Разработка материалов одновременно стара, как и история человечества (бронзовый век, железный век, кремниевый век), и это диапазон, который сегодня взрывается поздними достижениями, когда мы обретаем контроль над структурой на наноуровне или переходим в области взаимодействия промышленных и натуральных материалов. В химической инженерии особые зоны качества и интриги включают природные материалы (два полимера и маленькие частицы), коллоидные дисперсии и наночастицы, производство керамики и стекла, а также биоматериалы. Область применения наших разработок охватывает легкие основные материалы, электронику большой площади, жидкости с индивидуально подобранным потоком и новые транспортные средства для перевозки фармацевтических препаратов.

Расчет материалов и проектирование

Материал характеризуется как вещество (часто прочное, однако могут включаться и другие плотные фазы), которое предлагается использовать для конкретных применений. Материалы по большей части можно разделить на два класса: кристаллические и некристаллические. Обычными материалами являются металлы, полупроводники, керамика и полимеры. Создаваемые новые и перспективные материалы – это наноматериалы и биоматериалы.

Предпосылка материаловедения включает в себя рассмотрение структуры материалов и связь их с их свойствами. Как только исследователь материалов задумается об этой взаимосвязи структура-свойство, он сможет приступить к изучению относительных характеристик материала в конкретном приложении. Эти атрибуты, взятые вместе и связанные законами термодинамики и энергии, контролируют микроструктуру материала и, таким образом, его свойства.

Современные исследования материалов, регулярно требующие тщательного сочетания расчетов и испытаний, имеют в виду конечную цель - в общем смысле понять структуру и свойства материалов, а также их связь с синтезом и обработкой. В настоящее время хорошо известны различные вычислительные стратегии в различных пространственно-временных масштабах, начиная от оценок электронной структуры с учетом теории функции плотности, ядерных атомных элементов и процедур Монте-Карло, техники фазового поля до континуальных макроскопических приложений. Material Design — это объединенная структура, объединяющая теорию, ресурсы и инструменты для создания передовых цифровых взаимодействий.