Micrografías esquemáticas (abajo) y electrónicas (arriba) del crecimiento de una película de poliestireno en forma de panal mediante la técnica de figura de respiración. Crédito:STAM
Los investigadores están produciendo películas en forma de panal utilizando un enfoque que imita lo que sucede cuando respiramos sobre una superficie de vidrio. Las películas tienen un uso potencial en numerosas aplicaciones, desde la regeneración de tejidos y la biodetección hasta las células solares, explica un artículo en la revista Ciencia y tecnología de materiales avanzados .
El científico de materiales de la Universidad de Tohoku, Hiroshi Yabu, revisó las últimas investigaciones sobre la fabricación de películas en forma de panal utilizando la técnica de la figura de la respiración. Esta técnica se basa en años de investigación para comprender qué sucede cuando se forma una niebla de aliento en una superficie de vidrio. y cómo se forman las gotas de rocío.
Las gotas de agua se condensan cuando el aire húmedo pasa sobre ciertas sustancias mezcladas con solventes. Forman un muy uniforme, matriz muy compacta y se hunde en la sustancia. Cuando el solvente luego se evapora, un poroso, Se forma una película en forma de panal.
Estas películas alveolares tienen una amplia gama de aplicaciones potenciales dependiendo de sus propiedades individuales únicas. Por ejemplo, pelar una película en forma de panal de una oblea de silicio conduce a la formación de picos de tamaño nanométrico en la oblea, haciéndolo "antirreflectante"; una propiedad que podría utilizarse para mejorar la eficiencia de las células solares.
Las películas también podrían usarse como andamios para la regeneración de tejidos. Se están realizando investigaciones para desarrollar películas alveolares biodegradables con propiedades que fomenten el crecimiento de tipos específicos de células y tejidos.
Una membrana de filtro de agua preparada mediante la técnica de figura de respiración, vistos en diferentes pasos de síntesis y ampliaciones. Crédito:MDPI
"La producción de películas alveolares se puede realizar a escala industrial, ampliando enormemente sus posibles aplicaciones en áreas como la óptica, fotónica, ciencia de la superficie, biotecnología, y medicina regenerativa, "Dice Yabu.
Los investigadores están investigando varias sustancias y técnicas de fabricación para hacer estas películas con diferentes propósitos. Por ejemplo, depositar metales sobre películas alveolares ya formadas puede cambiar sus propiedades, como hacerlos conductores del calor y la electricidad. A diferencia de, Las películas hechas de complejos de poliiones de ácidos polámicos pueden resistir el calor. Las películas que contienen compuestos 'fotocromáticos' cambian de color cuando se exponen a la luz. Se pueden fabricar películas altamente repelentes al agua utilizando un tipo de copolímeros a base de flúor.
Los científicos también están experimentando con cambiar las formas de las películas estirándolas y encogiéndolas, y con formas de controlar las gotas de agua y el tamaño y la forma de los poros resultantes. Por ejemplo, agregar nanopartículas o ajustar la dirección del flujo de aire sobre la solución de secado conduce a poros elípticos, en lugar de redondos.
