其核心是 NanoFoil
® 鋁與鎳的化學反應正蓄勢待發。成千上萬的原子交替層中蘊藏著大量的能量和熱量。每個原子層的鋁都在等待適當的能量移動到鎳層並結合 - 每克材料可釋放高達 1250 焦耳的能量,溫度高達 1500ºC (2730ºF)。
但是,為什麼鎳和鋁在現實生活中沒有反應呢?更重要的是,我們要如何讓奈米箔產生反應,精確地在我們想要的地方釋放熱能?
要回答前一個問題,我們必須回到基本化學和稱為活化能的概念。活化能的定義是為了讓化學反應發生而必須克服的能量。在一般使用中,當鋁和鎳彼此接觸時,它們不會發生反應,這是一件好事。試想一下,如果您的鎳鍍層與口袋中的鋁錢夾發生反應......熱! ,反應的活化能太高,無法自然地促進此反應。'
降低活化能的方法有幾種,最常見的是透過催化劑,也就是改變過渡狀態的物質,進而降低反應的活化能。 在 NanoFoil 的案例中,我們並沒有使用化學改質劑,而是利用了物理改質劑 - 表面面積。 透過非常精確的方法將鋁原子和鎳原子非常薄地分層,我們依靠表面面積的增加來降低啟動反應所需的活化能......在大多數演示中,我們只使用 9 伏電池! 第二個問題是 Indium 工程師經常提出的問題,值得深入探討! NanoFoil 是如何活化/浸漬的?
我之所以會使用「啟動」而非「點火」一詞,是因為點火意味著持續燃燒的開始,而 NanoFoil 是持續不到一毫秒的反應,只需要啟動即可。
訣竅在於要讓一種非常集中的能量接觸到奈米銅箔。 用 250ºC 的電阻烙鐵尖接觸奈米銅箔,比起將奈米銅箔扔到加熱到 250ºC 的熱板上,更有可能啟動奈米銅箔。一般而言,有三種能量可以放入銅箔來啟動它。
- 機械能量
- 熱能
- 電能
機械能量- 在機械能量的情況下,如果 NanoFoil 落在混凝土或堅硬的表面上,而所有的衝擊能量都集中在角落上,就可以啟動 NanoFoil。一般而言,NanoFoil 並不會因為接觸而脫落,但 NanoFoil 與其本身之間的摩擦,以小碎片的形式,產生了足夠的能量來啟動 NanoFoil。
熱能- 在熱能的情況下,如上文所討論的,集中 250C 的熱量即可啟動奈米濾波膜。在歐姆加熱的情況下,也就是我們在示範中所做的,藉由短接電池的引線,對於 15um 直徑的接觸點,電流必須是 100-120 安培,對於 300µm 直徑的接觸點,電流必須是 250-300 安培。 熱的燈絲或火焰,例如打火機,也會啟動 NanoFoil。
電能- 在這種情況下,火花會啟動奈米燙金箔,但這是關於功率的集中或功率密度。只要是電氣探針的瞬間點接觸,只要是點接觸,10 安培和 5 伏特的電壓就足夠了。 納米箔可以透過在電路板上使用專用跡線來遠端啟動,這需要進行測試,以確定跡線傳輸距離的能量大小。
在我的下一篇部落格文章中,我會談到雷射點火、靜電放電敏感度,以及 Indium 所開發的一些控制啟動的工具。


