Созданы прочные пленки на основе наночастиц

Специалисты из Университета Вандербилта (США) разработали технологию формирования многослойных и достаточно прочных пленок на основе наночастиц без использования связывающих веществ.

Производство подобных пленок всегда осложняло то, что обычные наночастицы — неорганическое «ядро», покрытое тонким слоем органических молекул, — сами по себе не могут образовать сколько-нибудь устойчивой структуры, и их приходится покрывать дополнительным слоем полимера или смешивать со специальными «склеивающими» молекулами, что усложняет и удорожает процесс и может негативно отразиться на характеристиках конечного продукта.

Разрабатывая новую технологию, авторы взяли за основу метод электрофоретического осаждения (electrophoretic deposition), который широко применяется для нанесения покрытий на металлические образцы сложных форм. Покрытие в этом случае формируется на электродах, опущенных в коллоидный раствор, при пропускании тока: находящиеся в растворе частицы перемещаются по направлению к электродам под действием электрического поля. Ученые модифицировали поверхность электродов, добавив «защитный» слой полимера, который упорядочивает размещение частиц при осаждении; после завершения процесса его растворяют, освобождая пленку. По словам исследователей, при осаждении таким методом наночастицы в структуре пленки располагаются довольно плотно, и естественные силы взаимодействия между ними удерживают пленку от разрушения.

К настоящему моменту авторы завершили эксперименты по созданию пленок из двух типов наночастиц: оксида железа и селенида кадмия, однако саму технологию, как утверждается, можно считать универсальной.

Говоря о возможных областях применения пленок, Джеймс Дикерсон отмечает производство полупроводников, а также гибких экранов для телевизоров и мониторов. Ученый указывает на то, что при изготовлении современных полевых транзисторов для отделения затвора от канала используются весьма дорогие материалы с высокой диэлектрической проницаемостью (к примеру, оксид гафния), которые вытесняют «устаревший» диоксид кремния. «Пленки на основе наночастиц могут оказаться дешевле и эффективнее таких материалов», — заключает г-н Дикерсон.

Полная версия отчета исследователей будет опубликована в журнале Chemical Communications.

По информации с сайта science.compulenta.ru (www.computerra.ru)