(PhysOrg.com) - Forskare från North Carolina State University har undersökt livskraften för en teknik som kallas "spincasting" för att skapa tunna filmer av nanopartiklar på ett underliggande substrat - ett viktigt steg i skapandet av material med olika användningsområden, från optik till elektronik.

Spinnande, som använder centrifugalkraft för att fördela en vätska på ett fast substrat, har redan en mängd olika användningsområden. Till exempel, den används i elektronikindustrin för att avsätta organiska tunna filmer på kiselskivor för att skapa transistorer.

För denna studie, forskarna sprider först magnetiska nanopartiklar belagda med ligander till en lösning. Liganderna, små organiska molekyler som binder direkt till metaller, underlätta en jämn fördelning av nanopartiklar i lösningen - och, senare, på själva underlaget.

En droppe av lösningen placerades sedan på ett kiselchip som hade belagts med ett lager av kiselnitrid. Chipet roterades sedan med hög hastighet, som sprider nanopartikellösningen över chipets yta. När lösningen torkade, ett tunt lager av nanopartiklar lämnades kvar på ytan av substratet.

Med denna teknik, forskarna kunde skapa ett ordnat lager av nanopartiklar på substratet, över ett område som täcker några kvadratmikrometer. "Resultaten är lovande, och detta tillvägagångssätt förtjänar definitivt ytterligare undersökning, " säger Dr Joe Tracy, en biträdande professor i materialvetenskap och teknik vid NC State och medförfattare till ett papper som beskriver studien.

Tracy förklarar att en fördel med spincasting är att det är ett relativt snabbt sätt att deponera ett lager av nanopartiklar. "Det har också kommersiell potential som ett kostnadseffektivt sätt att skapa tunna nanopartikelfilmer, "Säger Tracy.

Dock, tillvägagångssättet står fortfarande inför flera hinder. Tracy noterar att modifieringar av tekniken behövs, så att den kan användas för att belägga en större yta med nanopartiklar. Ytterligare forskning behövs också för att lära sig hur, eller om, tekniken kan modifieras för att uppnå en jämnare fördelning av nanopartiklar över den ytan.

Analys av nanopartikelfilmerna skapade med spincasting ledde också till en annan utveckling. Forskarna anpassade analysverktyg för att utvärdera transmissionselektronmikroskopibilder av filmerna de skapade. En fördel med att använda dessa grafiska verktyg är deras förmåga att identifiera och markera defekter i lagrets kristallina struktur. "Dessa metoder för bildanalys tillåter oss att få en detaljerad förståelse av hur nanopartikelstorlek och formfördelningar påverkar packning i monolager, "Säger Tracy.