La nanolaminación es la producción de materiales que son sólidos de grano ultrafino completamente densos que exhiben una alta concentración de defectos de interfaz. Las propiedades de los nanolaminados fabricados dependen de su composición y espesor. [1]
Los nanolaminados se pueden cultivar utilizando técnicas de deposición átomo por átomo que están diseñadas con diferentes secuencias de apilamiento y espesores de capa.
La reducción electrolítica permite la producción de metales y aleaciones metálicas en capas de espesor inferior a μm . Se puede emplear para crear aleaciones con propiedades como tenacidad, resistencia, propiedades térmicas y corrosión mejoradas que son función de las interfaces de las nanocapas. Se pueden crear utilizando un baño que contenga múltiples elementos de iones metálicos. Al cambiar la corriente en momentos precisos para seleccionar un elemento diferente, se puede crear una estructura en capas. Se han creado revestimientos de hasta un centímetro de espesor. [2]
Se afirma que ofrece los beneficios de los materiales de alto costo a costos mucho más bajos, porque dichos materiales pueden recubrir materiales de menor costo que tienen otras propiedades necesarias, como la resistencia. [3]
La producción comercial fue introducida en la década de 2010 por una nueva empresa llamada Modumetal. [4]
Se pueden crear muchos óxidos híbridos de película delgada mediante deposición de capas atómicas (ALD) con propiedades físicas, químicas y electrónicas únicas. Por ejemplo, una capa de óxido rugosa puede recubrirse además con una capa de óxido suave para proporcionar la textura superficial requerida. Las propiedades también pueden depender de la temperatura de deposición y del estrato al que se aplica el nanolaminado. [5]
En pruebas de autoclave , algunas aleaciones nanolaminadas han mostrado una resistencia a la degradación 8 veces mayor que los aceros al carbono y, en algunos casos, ninguna degradación mensurable. [3]
Las aplicaciones incluyen aquellas que aprovechan propiedades mecánicas mejoradas o para dispositivos como condensadores de almacenamiento de energía y memoria. [1]
Los tubos y carcasas estructurales resistentes a la corrosión son importantes activos de infraestructura en la industria del petróleo y el gas. Los tubulares y los casings están sujetos a condiciones agresivas de los pozos, lo que permite operaciones a través de diferenciales extremos de presión de formación y producción, en altas temperaturas y en ambientes altamente corrosivos que contienen sulfuro de hidrógeno ( H
2S ), dióxido de carbono ( CO
2) y cloruros. [4]
Modumetal produce bombas, válvulas y tubulares para clientes de lanzamiento. Se afirma que los productos ofrecen protección contra la corrosión y el desgaste a través de un revestimiento de aleación de metal nanolaminado duradero y de alta tenacidad. [4]
Los dieléctricos nanolaminados pueden tener una constante dieléctrica eficiente y características de alto aislamiento. Los materiales dieléctricos con constantes dieléctricas gigantes se pueden fabricar como óxidos simples, binarios y de perovskita modificados. [1]