(Phys.org) —Löftet om nanopartiklar härrör från deras potential att modifiera de fysiska och mekaniska egenskaperna hos polymerer för olika tillämpningar, såsom solceller, sensorer, och separationsmembran. Metoder som för närvarande används för att skapa önskad nanostruktur, dock, förlita sig på komplexa och energikrävande tekniker, såsom lager-för-lager eller mönstringsmetoder, som är begränsade i omfattning och ofta har dålig stabilitet.
Publicerar i Naturkommunikation , Dr Minhao Wong, en före detta forskarassistent vid Polymer Technology Center av Dr H-J Sue, Institutionen för materialvetenskap och teknik, och Dr Ryohei Ishige från I 2 CNER (International Institute for Carbon-neutral Energy Research), Kyushu University i Japan, har utvecklat en enkel metod för att applicera en ytbeläggning av tunn, platta nanotrombocyter med en vanlig sprutpistol, som kan köpas från hyllan från en konstbutik, för att skapa en ytbeläggning där nanoblodplättar spontant självmonterar sig till "nanoväggar". Nanoväggarna fungerar som stela barriärer som hindrar syrgas från att nå ytan, och är effektiva vid låga och höga luftfuktighetsnivåer.
Genom att använda denna skalbara och enkla bearbetningsmetod, forskare har uppnått extremt fina och välordnade funktioner i nanoskala som konventionellt uppnås med komplexa och energikrävande tillverkningstekniker. Denna nya teknik förväntas vara omedelbart användbar i alla tillämpningar där blockering av syremolekyler är viktigt, såsom rostskyddsfärger för metallytor. Tekniken är enkel och kan enkelt utökas till andra funktionella nanoark.
För att förstå denna process, föreställ dig en murare som dumpar en kärra med tegel och tegelstenarna spontant bygger upp till en vägg på egen hand. En liknande process för "självmontering" sker för nanoplateletterna för att skapa nanoväggar som ökar filmens barriäreffektivitet med mer än tjugo gånger.
Fördelen med spraybeläggningsmetoden är dess enkelhet. Det är nu möjligt att uppnå mycket fina och välordnade funktioner i nanoskala som vanligtvis endast ses genom användning av fotolitografiska tillverkningstekniker. Detta innebär att samma grad av ordning kan uppnås utan behov av renrumsfaciliteter.
I framtiden, forskare hoppas kunna justera sammansättningen av nanotrombocyterna för att kontrollera passagen av gasmolekyler genom nanoväggen, för mycket billigt, ändå effektiv, gasseparationsmembran användbara i industriella processer. De är också intresserade av att introducera nya funktioner som elektrisk ledningsförmåga eller känslighet för magnetiska fält, så att smarta nanoväggar med stora ytor kan tillverkas. Många olika typer av nanoplateleter kan eventuellt användas med denna teknik, så det finns potentiellt otaliga möjligheter för tillämpningar. Dessutom, Att införliva olika nanoblodplättar för att skapa hierarkiska strukturer med förbättrade egenskaper ses som en annan lovande tillämpning för denna teknologi.
