(PhysOrg.com) - Un investigador de ingeniería de la Universidad de Arkansas y sus colegas de la Universidad de Utah han descubierto un nuevo método para fabricar nanopartículas y nanofilms que se utilizarán en el desarrollo de mejores dispositivos electrónicos. biosensores y ciertos tipos de microscopios de alta potencia y muy específicos utilizados para la investigación científica.
La búsqueda interminable para construir más rápido, Los dispositivos electrónicos más eficientes y confiables comienzan muy por debajo del nivel molecular, donde las nanopartículas, demasiado pequeñas para que las detecte el ojo humano, constituyen los componentes básicos del último hardware de procesamiento. En pos de este objetivo, Los científicos e ingenieros investigan constantemente nuevos materiales y mejores métodos para desarrollar o ensamblar estos materiales.
Nanopartículas de los investigadores, hecho de oro y depositado sobre sustratos de silicio mediante un proceso químico único, son no tóxicos y económicos de fabricar y tienen dimensiones superiores, densidades y distribución en comparación con otras nanopartículas y métodos convencionales de producción de nanopartículas. La técnica de deposición única tiene la ventaja adicional de poder recubrir rápidamente frágiles, Superficies tridimensionales e internas a la temperatura y presión de su entorno sin requerir sustratos conductores o costosos, Equipo sofisticado.
“Mediante sucesivos tratamientos térmicos, caracterizamos las características ópticas y estructurales de un económico, molécula a molécula, enfoque ascendente para crear térmicamente estables, conjuntos de nanopartículas de oro sobre sílice, "Dijo Keith Roper, profesor asociado de ingeniería química en la Universidad de Arkansas. “Las imágenes y el análisis de la microscopía electrónica de barrido y la microscopía de fuerza atómica revelaron que las densidades de partículas son las más altas registradas hasta la fecha. Nuestro método también permite una preparación más rápida que el autoensamblaje o la litografía y permite el ensamblaje dirigido de conjuntos de nanopartículas en superficies 3D ".
El enfoque único de los investigadores mejora un método que implica depositar átomos de una solución sobre un sustrato con una superficie sensibilizada al estaño. Los investigadores utilizan un nuevo proceso de deposición continua y luego calientan estos átomos depositados para transformar "islas" de material de nanopartículas en las formas deseadas. Las nanopartículas esféricas resultantes pueden tener diámetros entre 5 y aproximadamente 300 nanómetros. Un nanómetro es una mil millonésima parte de un metro. Un cabello humano tiene típicamente un diámetro de 70, 000 nanómetros.
Roper dijo que las imágenes microscópicas y los datos espectroscópicos sugieren que las películas ultrafinas preparadas con su nuevo enfoque son más suaves que las películas de oro convencionales "pulverizadas" o evaporadas y pueden exhibir mejores características ópticas. tales como dispersión reducida por rugosidad superficial. Estas características son deseables en dispositivos tales como células fotovoltaicas en las que las capas metálicas estrechas afectan significativamente a los campos electromagnéticos locales. Las películas delgadas más suaves también podrían mejorar los límites de detección, sensibilidad y fotocorriente, respectivamente, en tales aplicaciones.
Los estudios recientes de los investigadores en esta área se han publicado en Langmuir y Revista de química física C , revistas de la American Chemical Society. Los investigadores obtuvieron la patente de EE. UU. No. 8, 097, 295 el 17 de enero para el desarrollo.
