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絕緣,、傳導,、反射,、保溫、耐磨和防銹等材料及其特性在日常生活中發(fā)揮著重要作用,，科學家們正在不斷努力改善材料的特性以制造出具備更優(yōu)性能的產(chǎn)品,。更好的隔熱效果可以降低供暖成本；更好的傳導導致更低的損耗,；更好的耐腐蝕性,，可實現(xiàn)更長的使用壽命和更低的維護要求。

近幾十年來,，科學家開始通過研究越來越小的顆粒即所謂的納米顆粒（通常只有幾納米大?。﹣砜刂撇牧系奶匦浴Ｔ谘芯窟^程中,，許多人認為：“如果能干凈地生產(chǎn)這些納米粒子并將它們組合成所需的成分,，那么我們就可以制造任何可以想象的材料！”

當 Aaike van Vugt 發(fā)現(xiàn)科學家們很難產(chǎn)生小,、干凈且輪廓分明的粒子時,，他開始與 Andreas Schmidt-Ott 教授一起研究火花燒蝕。利用該技術,，可以相對容易地生產(chǎn)這類顆粒,。

VSParticle 在代爾夫特成立后研發(fā)出了 VSParicle-G1 納米粒子發(fā)生器，在獲得融資后推出了最新的VSParticle-P1 納米印刷沉積系統(tǒng),。它可以將納米顆粒組合成任何所需的配置,，開發(fā)用于大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn)的制氫的膜電極（CCMs)和氣體傳感器。

VSParticle 創(chuàng)始人 Aaike van Vugt 與 VSPaticle-P1 納米印刷沉積系統(tǒng)原型機

在廣泛推廣這項技術之前

你首先必須真正證明自己

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VSParticle 公司的誕生

Aaike van Vugt 畢業(yè)于代爾夫特理工大學,，在校擔任化學技術專家,，他在學習期間結識了 Andreas Schmidt-Ott 教授，后者于 1980 年開發(fā)了一種利用火花燒蝕生產(chǎn)非常小的顆粒的方法,。

火花燒蝕技術

Spark Ablation

火花燒蝕技術基于流過所需材料的管子的惰性氣體（例如氬氣或氮氣）進行工作,。通過在現(xiàn)場高溫下快速產(chǎn)生大量火花，材料蒸發(fā)成非常小的（納米）顆粒,。最終,，這些顆粒聚集成稍大的顆粒。

納米顆粒發(fā)生器能夠控制確切的尺寸,；從單個原子到幾十納米,。火花的高溫（超過 20,000 開爾文）使得處理任何表面不含（有機）污染物的地球材料成為可能,。

該過程不僅有效,、高效，而且干凈。特別是當設備使用綠色能源運行時,。載氣可以通過過濾器輕松回收,。也沒有廢物流，這意味著該過程可以輕松集成到（現(xiàn)有）生產(chǎn)過程中,。

Aaike 說：“經(jīng)過半天的訓練后我發(fā)現(xiàn)火花燒蝕技術實際上可以制造出任何我想要的納米粒子,，這一事實令我很感興趣?！?與此同時,，他注意到許多研究人員正在努力生產(chǎn)小型和干凈的納米顆粒。

“我認為 Andreas 教授的火花燒蝕技術是很好的研究新材料的技術,，該技術也于 2013 年獲得了專利,。在他的建議下，2014 年我畢業(yè)后的一天,，VSParticle 成立了,。”Aaike van Vugt 是首席執(zhí)行官,。

在接下來的幾年里,，基于火花燒蝕技術的 VSParticle-G1 納米粒子發(fā)生器的工作得以完成，很快獲得了第一批補貼,。

VSParticle-G1 納米粒子發(fā)生器是一臺桌面式儀器,用于生成尺寸范圍為 1-20 nm 的純金屬,、金屬氧化物或合金納米氣溶膠材料。納米顆粒的生產(chǎn)完全在氣相中進行,，因此無需使用表面活性劑或前驅體,。用于納米粒子生產(chǎn)的源材料是由所需材料制成的兩根靶材(電極)。使用時只需安裝電極并設置參數(shù),，按下按鈕即可開始生成納米粒子,。

VSParticle-G1 納米粒子發(fā)生器

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從實驗室級別到商業(yè)化規(guī)模量產(chǎn)

在向荷蘭國家公共衛(wèi)生與環(huán)境研究院（RIVM）?和代爾夫特理工大學交付第一批 VSParticle-G1 納米粒子發(fā)生器后，來自阿姆斯特丹的Invaco Management 于 2017 年作為重要投資者加入,，這為這家初創(chuàng)企業(yè)提供了繼續(xù)發(fā)展并在此基礎上開發(fā)新產(chǎn)品的機會,。

其中最重要的是最新推出的VSParticle-P1 納米印刷沉積系統(tǒng)，可以實現(xiàn)具有獨特性能的無機納米結構材料的打印直寫,。這些顆粒通常小于 10 nm,，而且沒有引入任何的化學添加劑和墨水組分，可以最大程度保留顆粒本身的性質,。該打印系統(tǒng)還提供打印不同成分和厚度的納米多孔層的選項,。

VSParticle-P1 納米沉積系統(tǒng)得到了新投資者 Plural Platform 的進一步開發(fā)并應用于商業(yè)化。VSParticle 不僅要將該打印沉積系統(tǒng)用于科學研究,，而且還要用于商業(yè)化的大批量材料生產(chǎn),。

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應用領域

Aaike 認為納米技術市場廣泛，覆蓋農業(yè)、食品,、醫(yī)療應用,、能源轉型和太空等。但專注的行業(yè)研究更重要,，目前 VSParticle-P1 納米印刷沉積系統(tǒng)的應用領域如下：

01氣體傳感器

第一個焦點涉及氣體傳感器。目前,，氣體傳感器能夠檢測一種或多種氣體,，但區(qū)分不同元素的能力很弱。我們希望開發(fā)出更靈敏,、更具選擇性并且（極其）緊湊的傳感器,，使它們能夠輕松集成到智能手機等移動設備中。

VSParticle 目前正在開發(fā)一種具有這些特性的傳感器,，能夠測量 VOC（揮發(fā)性有機化合物,，如推進劑、甲醛和苯）,。Aaike 說道,。“未來他們可以檢測到微量的特定氣體,，可以提前發(fā)現(xiàn)即將發(fā)生的疾病,。早期發(fā)現(xiàn)通常可以改善治療選擇,，從而降低醫(yī)療費用,。”

02電解水制氫

第二個產(chǎn)業(yè)已經(jīng)受到媒體的廣泛關注,，它與能源轉型有關,，涉及開發(fā)涂有催化劑的膜（CCM），該膜能夠將水分解為氧氣和氫氣,。簡而言之：它產(chǎn)生氫氣,。膜電極現(xiàn)在是通過七步工藝生產(chǎn)的，還需要非常稀有的材料銥,。

Aaike：“到 2030 年,，氫能市場在 7 年內將擴大約 200 倍?！?這也適用于使用這些膜的電解槽的容量,。VSParticle-P1 納米印刷沉積系統(tǒng) 可以直接將銥催化劑沉積在薄膜上，精度更高,，而且銥的用量顯著減少,。

使用 VSParticle-P1 納米印刷沉積系統(tǒng)直接將 Ir 催化劑沉積在膜電極上

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利用納米技術引發(fā)納米能源領域變革  

多年來，納米粒子具有與散裝材料不同的特性的發(fā)現(xiàn)一直促使科學界繼續(xù)研究這一問題。隨著VSParticle-G1 粒子發(fā)生器和 VSParticle-P1 納米印刷沉積系統(tǒng)的發(fā)展,，研究將迎來全新的階段,。

VSParticle 的納米技術正在為能源轉型創(chuàng)造新材料。其獨特的技術能夠局部打印具有獨特性能的無機納米結構材料,。

為擴大規(guī)模的需求找到合適的合作伙伴,，它與 MTA 進行了密切合作。MTA 擁有 20 多年生產(chǎn)高科技機電一體化系統(tǒng)的經(jīng)驗,，采用多學科方法,，將機械工程、電子學和控制工程相結合,，創(chuàng)造出整體高效的系統(tǒng),。

MTA 的技術能力和獨特的附加值可以將產(chǎn)品和生產(chǎn)開發(fā)相結合，具有批量生產(chǎn)所需的精度和可重復性,。通過這種方式,，MTA 為 VSPaticle 提供了決定性的商業(yè)案例。

聯(lián)系我們

目前我們的 VSParticle-G1 納米粒子發(fā)生器與 VSParticle-P1 納米印刷沉積系統(tǒng)均在復納科技蘇州實驗室裝機運行,，歡迎各位感興趣的老師朋友們前來參觀體驗與 DEMO 交流,。