En forskargrupp från Université libre de Bruxelles visar att det är möjligt att uppskatta hur nanoinneslutning påverkar antalet kontakter som bildas av två material som placeras i intim kontakt och, därav, gränssnittsinteraktionerna.
De ansåg wafers av kisel, som de som till stor del används inom mikroelektronik, belagda med tunna polymerskikt av olika tjocklek. De för närvarande använda ungefärliga metoderna förutspår att interaktionen mellan de två materialen inte beror på tjockleken på polymerskiktet. Tvärtom, teamet vid Université libre de Bruxelles (ULB) under ledning av Simone Napolitano (Polymer and Soft Matter Dynamics – Naturvetenskapliga fakulteten), visade att storleken spelar roll. Molekyler i gränssnittet mellan tunnare filmer bildar mindre kontakter med kiselskivan, eftersom vdW-krafterna (van der Waals (vdW)-krafterna), som beror på dimensionen på de inblandade föremålen) är svagare. Den använda metoden gjorde det möjligt att verifiera en slående korrelation mellan intensiteten av vdW-krafterna och antalet kontakter.
Detta resultat visar att det nuvarande sättet vi tänker på gränssnitt inte är giltigt. Förutom den enorma inverkan på grundläggande vetenskap, resultaten från forskarna vid ULB skulle kunna utnyttjas på ett stort antal tillämpningar. Sedan nästan ett decennium, flera forskargrupper har visat att egenskaperna hos många tunna beläggningar – som flyt, förmågan att hålla kvar eller stöta bort vatten, bildningshastigheten för kristaller – beror på antalet kontakter mellan filmen och dess bärande substrat. Tills nu, för att ändra detta nummer var det nödvändigt att ändra typen av molekyler vid gränssnittet, involverar ofta komplexa kemiska reaktioner. Resultaten från Simavilla et al visar att det är möjligt att skräddarsy prestanda för nanomaterial genom att helt enkelt ändra deras dimensioner. Eller till och med utan! Forskargruppen vid ULB har, faktiskt, också visat att placera ett annat material ovanpå polymerskiktet i kontakt med substratet, påverkar på ett kontrollerbart sätt vdW-krafterna vid gränsytan mellan polymer med given tjocklek och substratet. Den här metoden, därav, gör det möjligt att kontrollera polymerskiktet utan att röra det, som med hjälp av en fjärrkontroll.
