Este es un mapa de orientación de una matriz de nanopartículas de FePt emitidas por espín. La mayoría de las nanopartículas están rodeadas por un hexágono de seis nanopartículas vecinas. Cada nanopartícula se codificó por colores de acuerdo con el ángulo (en grados) de la orientación del hexágono. Las nanopartículas de color blanco se identificaron como defectos, porque tenían cuatro, cinco, siete u ocho "vecinos más cercanos", en lugar de seis. Crédito:Dr. Joe Tracy, Universidad Estatal de Carolina del Norte
(PhysOrg.com) - Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han investigado la viabilidad de una técnica llamada "spincasting" para crear películas delgadas de nanopartículas en un sustrato subyacente, un paso importante en la creación de materiales con una variedad de usos. desde la óptica hasta la electrónica.
Spincasting, que utiliza la fuerza centrífuga para distribuir un líquido sobre un sustrato sólido, ya tiene una variedad de usos. Por ejemplo, se utiliza en la industria electrónica para depositar películas delgadas orgánicas sobre obleas de silicio para crear transistores.
Para este estudio, Los investigadores primero dispersaron nanopartículas magnéticas recubiertas con ligandos en una solución. Los ligandos, pequeñas moléculas orgánicas que se unen directamente a los metales, Facilitar la distribución uniforme de las nanopartículas en la solución - y, más tarde, sobre el propio sustrato.
A continuación, se colocó una gota de la solución en un chip de silicio que se había recubierto con una capa de nitruro de silicio. Luego, el chip se hizo girar a alta velocidad, que esparcen la solución de nanopartículas sobre la superficie del chip. A medida que la solución se secaba, Se dejó una fina capa de nanopartículas en la superficie del sustrato.
Usando esta técnica, los investigadores pudieron crear una capa ordenada de nanopartículas en el sustrato, sobre un área que cubre unos pocos micrones cuadrados. "Los resultados son prometedores, y este enfoque definitivamente merece una mayor investigación, "dice el Dr. Joe Tracy, profesor asistente de ciencia e ingeniería de materiales en NC State y coautor de un artículo que describe el estudio.
Tracy explica que uno de los beneficios del spincasting es que es una forma relativamente rápida de depositar una capa de nanopartículas. "También tiene potencial comercial como una forma rentable de crear películas delgadas de nanopartículas, "Dice Tracy.
Sin embargo, el enfoque todavía enfrenta varios obstáculos. Tracy señala que se necesitan modificaciones a la técnica, de modo que pueda utilizarse para recubrir una superficie mayor con nanopartículas. También se necesita investigación adicional para aprender cómo, o si, la técnica se puede modificar para lograr una distribución más uniforme de las nanopartículas en esa superficie.
El análisis de las películas de nanopartículas creadas mediante spincasting también condujo a otro desarrollo. Los investigadores adaptaron herramientas analíticas para evaluar imágenes de microscopía electrónica de transmisión de las películas que crearon. Uno de los beneficios de utilizar estas herramientas gráficas es su capacidad para identificar y resaltar defectos en la estructura cristalina de la capa. "Estos métodos para el análisis de imágenes nos permiten obtener una comprensión detallada de cómo las distribuciones de tamaño y forma de las nanopartículas afectan el empaquetamiento en monocapas, "Dice Tracy.
