Posted in | Nanofabrication

Nanoparticle の薄膜のための新しい一流の防止方法

Published on October 12, 2012 at 8:51 AM

均一コーティングを作ることは共通工学挑戦であり、 nanoscale で働いた場合、最も小さいひびか欠陥が大きい問題である場合もある。 エンジニアペンシルバニア大学からの新しい研究は nanoparticles の薄膜を沈殿させるときそのようなひびを避ける新しい方法を示しました。

Nanoparticle はある特定の厚さでひびを撮影します (去りました)。 薄膜の層の追加によって、割れることは避けることができます (右)。

研究は大学院生 Daeyeon リー Penn の工学および応用科学の学校の化学および Biomolecular 工学の部門のヤコブ Prosser およびによって助教授、導かれました。 大学院生テレサ Brugarolas および化学および Biomolecular 工学の学生スティーブンリーは、また研究に、およびアダム Nolte ローズHulman の技術協会の教授加わりました。

作業はジャーナル Nano 文字で出版されました。

Nanoparticle のフィルムを生成するためには、望ましい粒子は薄くあり、いろいろ物理的な方法によって均等に表面に広がった適した液体で中断されます。 液体がそれから蒸発するが、乾燥するので、フィルムは日曜日の泥のように割れることができます。

「割れることを防ぐための 1 つの方法結合の添加物を置くことによって中断の化学をそこに修正しています 「はと Prosser は言いました。 「しかしそれは」。特性を台無しにするかもしれないフィルムに本質的に新しい材料を追加しています、

このジレンマは電極、電気を転送する多くの電気装置の接点の場合には強調されます。 ハイエンド装置は、ある特定のタイプの太陽電池のような、電子を行なうが、フィルムのひびは絶縁体として機能します nanoparticle のフィルムで構成される電極を備えています。 フィルムへつなぎを追加することは問題だけを混合します。

「これらのつなぎ通常絶縁体自身のとポリマー」はリー言いましたです。 「それらを使用すれば、目標とされた特性、あなたは」。ほしいと思う伝導性を得ようとはしていません

エンジニアは代わりとなる乾燥方法のひびを防ぐことができますがこれらは超高度の温度か圧力およびこうして高く、複雑な装置含みます。 ひびを防ぐための安く、効果的な方法は工業プロセスのいくつものための利益です。

しかしこの文脈で割れることの偏在は研究者が多くの材料のための 「重大な割れる厚さ」を知っていることを意味します。 進歩は Prosser がフィルムをこのしきい値より薄くさせることを試みたときに来ま望ましい厚さの合成物を作るためにそれらを一緒にスタックします。

「私はと」、 Prosser のことを、建物およびホームの絵画で、多重コートがどのように使用されるか言いました考えていました。 「それの 1 つの理由は割れ、皮をむくことを避けることです。 私はそれがこれらのフィルムのためにまた働くことができる従って私が」。試してみたことを考えました

「これは、それを把握する」、リーが言ったそれらの事の 1 つ、 「それですとても明らかですが、どうかしてこの方法はすべてのこれらの年避けました皆を」。

このアプローチが未審理に残るかもしれない 1 つの理由は全然働くべきであることそれが直感に反することです。

方法は 「回転コーティングとしてフィルムを作るのに使用される研究者知られています」。 nanoparticle の中断の精密な量 - この場合、水の無水ケイ酸球はターゲット表面広がられます。 均一層の表面上の中断を薄くします遠心加速は表面によりそれから急速に回ります。 中断は継続的回転、水をおよび密集させた整理に無水ケイ酸球を後ろ残すことと蒸発させますそれから乾燥します。

しかしこの第 1 上の第 2 層を作るために、液体の中断の別の低下は乾燥された nanoparticles、普通それらを洗い流す何かに置かれる必要があります。 ただし、研究者はプロセスが 13 回繰り返された後乾燥された層がそのまま残ったときに驚きました; 彼らが安定している残った厳密なメカニズムはミステリーの何かです。

「私達は私達が高温 -- にそれらをさらしていないのに共有結合はそのの間で形作られていますので nanoparticles が表面にとどまっていること」、リーを言いました信じます、 「。 その仮説のためのインスピレーションは私達の同僚 Rob Carpick から来ました。 彼の最近の性質のペーパーは無水ケイ酸無水ケイ酸が結束室温で形式のどのようにについて浮上するか完全にありました; 私達はこれが他の種類の金属酸化物を」。使用することを考えます

ソース: http://www.upenn.edu

Last Update: 12. October 2012 09:18

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit