Científicos de la Universidad de Nagoya de Japón y el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales han descubierto que un enfoque simple de una gota es más barato y más rápido para unir nanohojas funcionales en mosaico en una sola capa. Si el proceso, descrito en la revista ACS Nano , se puede ampliar, podría impulsar el desarrollo de la electrónica de óxido de próxima generación.
"Drop casting es uno de los métodos más versátiles y rentables para depositar nanomateriales en una superficie sólida", dice el científico de materiales de la Universidad de Nagoya, Minoru Osada, autor correspondiente del estudio. "Pero tiene serios inconvenientes, uno de los cuales es elllamado efecto de anillo de café: un patrón que dejan las partículas una vez que se evapora el líquido en el que se encuentran. Encontramos, para nuestra gran sorpresa, que la convección controlada por una pipeta y una placa calefactora provoca una deposición uniforme en lugar del patrón en forma de anillo, lo que sugiere una nuevaposibilidad de drop casting. "
El proceso que describe Osada es sorprendentemente simple, especialmente en comparación con las técnicas de mosaico disponibles actualmente, que pueden ser costosas, consumir mucho tiempo y derrochar. Los científicos descubrieron que dejar caer una solución que contiene nanohojas 2D con una simple pipeta sobre un sustrato calentado enuna placa calefactora a una temperatura de aproximadamente 100 ° C, seguida de la eliminación de la solución, hace que las nanohojas se junten en aproximadamente 30 segundos para formar una capa similar a una baldosa.
Los análisis mostraron que las nanoláminas estaban distribuidas uniformemente sobre la superficie del sustrato, con espacios limitados. Esto es probablemente el resultado de la tensión superficial que impulsa la dispersión de las partículas y la forma de la gota depositada que cambia a medida que la solución se evapora.
Los científicos utilizaron el proceso para depositar soluciones de partículas de dióxido de titanio, niobato de calcio, óxido de rutenio y óxido de grafeno. También probaron diferentes tamaños y formas de una variedad de sustratos, incluidos silicio, dióxido de silicio, vidrio de cuarzo y tereftalato de polietileno.PET. Descubrieron que podían controlar la tensión superficial y la velocidad de evaporación de la solución agregando una pequeña cantidad de etanol.
Además, el equipo utilizó con éxito este proceso para depositar múltiples capas de nanoláminas en mosaico, fabricando nano revestimientos funcionales con varias características: conductoras, semiconductoras, aislantes, magnéticas y fotocrómicas.
"Esperamos que nuestro proceso basado en soluciones que utiliza nanohojas 2D tenga un gran impacto en la fabricación y la electrónica de óxido ambientalmente benignos", dice Osada. Esto podría conducir a la electrónica, optoelectrónica, magnetoelectrónica y recolección de energía transparentes y flexibles de próxima generación.dispositivos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nagoya . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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