Ученые создали «нанотрафареты» для придания наночастицам новых форм и свойств
Исследователи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне разработали метод «атомного трафарета», позволяющий с высочайшей точностью наносить полимерные узоры на поверхность золотых наночастиц. Эта технология, вдохновленная художественным трафаретным методом, открывает путь к созданию частиц со сложной геометрией и новыми функциональными свойствами.
«Одной из главных целей в наноматериалах является создание сложных функциональных структур из наноразмерных строительных блоков. Но чрезвычайно сложно контролировать направление и организацию каждой наночастицы», — пояснила профессор материаловедения Цянь Чэнь.
Прорывная идея пришла к исследователям, когда аспирант Эхён Ким, соавтор работы, посещала художественный класс. Она осознала, что трафаретная техника, используемая для нанесения рисунков на изогнутую керамику, может работать и на поверхности наночастиц.
Метод использует одноатомный слой иодида в качестве маски, которая защищает определенные грани золотой наночастицы. На незащищенные грани наносится органический праймер, к которому затем прикрепляется полимер, формируя запрограммированные «заплатки». Этот подход позволяет создавать разнообразные узоры в больших объемах.
Ученые из Университета Мичигана с помощью компьютерного моделирования предсказали, какие структуры могут образовывать такие частицы, а экспериментаторы из Иллинойса синтезировали более 20 различных типов «заплатанных» наночастиц, подтвердив предсказания модели.
«Атомное трафаретирование позволяет синтезировать партии частиц с гораздо более сложными узорами, чем это было возможно за последние 25 лет исследований в нанонауке», — отметила профессор Шарон Глоцер.
Технология открывает путь к созданию метаматериалов с уникальными оптическими и акустическими свойствами, а также может применяться не только к золоту и полимерам, но и к другим материалам, что делает её потенциал практически безграничным.
0 комментариев