(PhysOrg.com) -- Olja och vatten blandas inte, men lägg till några nanofibrer och alla spel är avstängda.

Ett team av UCLA-kemister och ingenjörer har utvecklat en ny metod för att belägga stora ytor med tunna nanofiberfilmer som är både transparenta och elektriskt ledande. Deras metod innebär kraftig omrörning av vatten, täta olja och polymer nanofibrer. Efter att denna lösning är tillräckligt omrörd sprider den sig över praktiskt taget vilken yta som helst, skapa en film.

"Det fina med denna metod ligger i dess enkelhet och mångsidighet, " sa forskaren Richard B. Kaner från California NanoSystems Institute (CNSI), en professor i kemi och biokemi och en professor i materialvetenskap och teknik vid UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science. "De använda materialen är billiga och återvinningsbara, processen fungerar på praktiskt taget alla substrat, det ger en enhetlig tunn film som växer på några sekunder och det hela kan göras i rumstemperatur. "

Ledande polymerer kombinerar plastens flexibilitet och seghet med elektriska egenskaper. De har föreslagits för applikationer som sträcker sig från tryckta elektroniska kretsar till superkondensatorer men har inte lyckats få utbredd användning på grund av svårigheter att bearbeta dem till filmer.

"Ledande polymerer har en enorm potential inom elektronik, och eftersom denna teknik fungerar med så många substrat, den kan användas i ett brett spektrum av applikationer, inklusive organiska solceller, ljusemitterande dioder, smart glas och sensorer, "sa Yang Yang, professor i materialvetenskap och teknik vid Samueli School of Engineering and Applied Science och fakultetsdirektör för Nano Renewable Energy Center vid CNSI.

En av de potentiella tillämpningarna är smart, eller omkopplingsbar, glas som kan växla mellan tillstånd när en elektrisk ström appliceras — till exempel, växla mellan genomskinligt och ogenomskinligt tillstånd för att släppa in ljus eller blockera det. UCLA-forskargruppen tillämpar tekniken på andra nanomaterial förutom polymera nanofibrer i hopp om att utöka antalet tillgängliga applikationer.

Teamets lösningsbaserade teknik, publicerad i den peer-reviewade tidskriften Proceedings of National Academy of Sciences , upptäcktes slumpmässigt när en genomskinlig film av polymer spreds upp på väggarna i en behållare medan nanofibrer i vatten renades med kloroform.

"Det som drog in mig direkt var det kusliga fenomenet med vad som verkade vara självgående vätskeflöde, " sa Julio M. D'Arcy, huvudförfattare på PNAS papper och en senior doktorand i Kaners UCLA-labb.

"Nu kan jag berätta för människor att jag gör filmer i L.A. " skämtade han.

När vatten och olja blandas, en blandning av droppar bildas, skapa ett gränssnitt mellan vatten och olja som fungerar som en ingångspunkt för att fånga polymera nanofibrer vid vätske-vätskegränssnitt. När droppar förenas, en förändring i koncentrationen av blandade fasta ämnen vid gränsytan mellan vatten och olja leder till en skillnad i ytspänning. Spridning av en glasvägg sker som ett resultat av ett försök att minska ytspänningsskillnaden. Riktad vätskeflöde leder till en kontinuerligt ledande tunn film som består av ett enda monoskikt av polymera nanofibrer. Filmytans enhetlighet beror på att partiklarna dras ut från gränssnittet mellan vatten och olja, mellan två vätskor med motsatta ytspänningar.

Utveckling av tekniken sker i samarbete med Fibron Technologies Inc., med stöd från National Science Foundation genom ett anslag för tekniköverföring för småföretag. Fibron är ett litet företag som har licensierat tekniken från UCLA. Det grundades av Kaner, som fungerar som chefsvetenskaplig rådgivare, och två av hans tidigare Ph.D. studenter — Christina Baker och Henry Tran, som har övergått till att ta ledande roller i företaget.

Fibrons VD, Christian Behrenbruch, sa "att arbeta med UCLA för att utveckla denna teknik har varit en win-win. Det ger oss tillgång till otroligt innovativa människor, men också, NSF har hjälpt till att skapa ett formellt och öppet IP -förhållande till universitetet. Den goda nyheten är att den här tekniken snabbt går in i kommersiell utveckling."

Det finns andra tekniker för att skapa tunna filmer av ledande polymerer, men varje teknik tenderar att fungera endast ett begränsat antal tillämpningar, eller så är de inte möjliga att skala upp. En metod har länge eftersträvats som skulle övervinna begränsningarna hos var och en av de tidigare metoderna. Vatten- och oljetekniken, med lite nanoteknik kastad in, kan ge just det - en skalbar universell metod för att skapa stora tunna filmer av ledande polymerer.