Ускорить разработку и внедрение нанотехнологий и наноматериалов помогают релевантные добровольные основанные на консенсусе стандарты и технические спецификации от Международной электротехнической комиссии (International Electrical Commission; IEC; МЭК).
Перспективные наноматериалы и нанотехнологии
Ожидается, что наноматериалы станут "строительными блоками" для продуктов следующего поколения. Они будут использоваться в качестве сырья в таких разных отраслях как здравоохранение, электроника и возобновляемые источники энергии, а также применяться при изготовлении целого ряда потребительских товаров.Примеры успешного применения нанотехнологий впечатляют. Благодаря им исследователи-медики создали сверхэффективные процедуры заживления ран и регенерации костей, а инженеры добились сверхбыстрой передачи данных и разработали хранилища информации рекордной емкости.
Использование наноматериалов, которые, как правило, легче традиционных и могут дольше сохранять необходимые характеристики, помогает улучшать различные машины промышленного класса вроде ветряных турбин, а также совершенствовать потребительские товары.
Это весьма перспективный рынок, который можно сегментировать по типу продукта или материала (например, нанопроволоки, графен) или по способу его применения (например, освещение, накопление энергии, солнечные батареи).
Нанотехнологии уже применяются в электронной промышленности и, как ожидается, будут внедряться в этом сегменте все более активно. Они будут использоваться для повышения производительности компьютерных процессоров, замены магнитных накопителей данных флэш-памятью, создания новых подходов к работе с оптоэлектронными устройствами и снижения энергопотребления дисплеев.
Наносенсоры будут использоваться во многих отраслях: от широкомасштабного промышленного производства до медицинской диагностики. А нанопроволоки (провода нанометрового диаметра), в свою очередь, помогут создавать более дешевые и эффективные солнечные батареи.
Свежие документы МЭК
В начале мая МЭК представила две технические спецификации, которые вошли в состав общей серии публикаций МЭК 62607 на тему нанопроизводства. Речь о следующих документах:• МЭК ТС 62607-2-4:2020 "Нанопроизводство - Ключевые характеристики при выполнении контроля - Часть 2-4: Материалы из углеродных нанотрубок - Методы испытаний для определения сопротивления отдельных углеродных нанотрубок".
• МЭК ТС 62607-8-1:2020 "Нанопроизводство - Ключевые характеристики при выполнении контроля - Часть 8-1: Металлооксидные межповерхностные устройства на основе нанотехнологий - Метод испытания на дефектные состояния с помощью термически стимулированных токов".
Углеродные нанотрубки - это трубки из углерода с диаметрами, обычно измеряемыми в нанометрах, которые отличаются повышенной прочностью и гибкостью. МЭК ТС 62607-2-4 описывает методы испытаний для определения сопротивления отдельных углеродных нанотрубок. В частности, в документе приводится метод определения удельного сопротивления и контактного сопротивления отдельной углеродной нанотрубки, а также оговариваются подходы, необходимые для обеспечения достоверности измерений.
По словам экспертов МЭК, техническая спецификация МЭК ТС 62607-2-4 описывает комплексный протокол оценки сопротивления, которое является одной из наиболее важных характеристик углеродных нанотрубок (УНТ). Производителям материалов из УНТ этот документ будет особенно полезен, поскольку они часто проводят соответствующие измерения.
Измерение термостимулированного тока (ТСТ) является широко используемым методом получения информации о явлениях захвата заряда и электрической поляризации различных материалов, включая диэлектрики, полупроводники и органические материалы. Измерение ТСТ также можно использовать для оценки состояния структур и дефектов наноматериала. Авторы документа МЭК ТС 62607-8-1 описали в его тексте соответствующий метод испытаний.
Существует два типа методов измерения ТСТ, которые классифицируются по происхождению тока. В первом случае ток генерируется снятием зарядов, а в другом - деполяризацией. МЭК 62607-8-1 фокусируется на снятии зарядов.
Стандартизация нанотехнологий под эгидой МЭК
Оба документа были подготовлены и опубликованы техническим комитетом МЭК / ТК 113. Специалисты этого технического комитета занимаются стандартизацией нанотехнологий, относящихся к электротехнической продукции. Эта рабочая группа объединяет технических экспертов, представляющих 35 стран. На сегодняшний день специалистами МЭК / ТК 113 было выпущено 42 документа.Очевидно, что мы еще далеки от полного понимания всего потенциала нанотехнологий, которые активно изучаются по всему миру при поддержке Международной электротехнической комиссии. По словам экспертов из МЭК / ТК 113, миссия этого технического комитета включает в себя объединение научных достижений с практическими технологиями, а также развитие здоровой и конкурентной среды в секторе нанотехнологий на основе постоянного углубления научных знаний.
