Nanokompozitin Özelliklerinde Arayüzün Rolü (interface effect)

Arayüz, nanokompozitlerin özelliklerinde en önemli rolü üstlenen fazdır. Arayüzler kimyasına göre iki sınıfta tanımlanabilir. Sadece zayıf bağların (hidrojen, van der Waals veya iyonik) bulunduğu ve organik ve inorganik bileşenler arasında kovalent bağlar bulunduğu arayüzler.

Partiküller küçüldükçe atom yüzeylerinin önemi basitçe Şekil-10’daki gibi gösterilebilir. Örneğin, 16x16x16 atomun paketlenmesiyle bir küp oluştuğu varsayılsın. Bu küpte, toplam 4096 atom bulunur; bunun 1352 tanesi (~%33 yüzey atomları) yüzeylerde yer alır. Küp sekiz eşit parçaya bölündüğünde toplam atom sayısı aynı kaldığı halde yüzeylerdeki atom sayısı 2368 (~%58 yüzey atomları) olur. İşlemin tekrarlanmasıyla yüzey atomları sayısı 3584’e (~%88) yükselir. Sonraki iç arayüzler malzeme özelliklerini doğrudan etkileyen fazlardır.


Şekil-10. 16x16x16 atomlu bir küpün bölünmesinde yüzey istatistik sonucu; N = toplam atomlar, n = yüzeydeki atomlar