(Phys.org) —La promesa de las nanopartículas se deriva de su potencial para modificar las propiedades físicas y mecánicas de los polímeros para diversas aplicaciones, como las células fotovoltaicas, sensores, y membranas de separación. Métodos utilizados actualmente para crear la nanoestructura deseada, sin embargo, confiar en técnicas complejas y que consumen mucha energía, como los enfoques capa por capa o de patrones, que son de escala limitada y a menudo tienen poca estabilidad.
Publicando en Comunicaciones de la naturaleza , Dr. Minhao Wong, ex asistente de investigación graduada en el Centro de Tecnología de Polímeros del Dr. H-J Sue, Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, y el Dr. Ryohei Ishige de I 2 CNER (Instituto Internacional de Investigación en Energía Neutra en Carbono), Universidad de Kyushu en Japón, han desarrollado un enfoque simple de aplicar una capa superficial de delgada, nanoplaquetas planas usando una pistola rociadora común, como los que se pueden comprar listos para usar en una tienda de suministros de arte, para crear un revestimiento de superficie en el que las nanoplaquetas se autoensamblan espontáneamente en "nano-paredes". Las nano paredes actúan como barreras rígidas que evitan que el gas oxígeno llegue a la superficie, y son eficaces a niveles de humedad bajos y altos.
Con este método de procesamiento simple y escalable, Los investigadores han logrado características de nanoescala extremadamente finas y altamente ordenadas que se logran convencionalmente con técnicas de fabricación complejas y que consumen mucha energía. Se espera que esta nueva tecnología sea inmediatamente útil en cualquier aplicación donde el bloqueo de las moléculas de oxígeno sea importante. como pinturas anticorrosivas para superficies metálicas. La técnica es simple y podría extenderse fácilmente a otras nanohojas funcionales.
Para comprender este proceso, imagine a un albañil que arroja una carretilla de ladrillos y los ladrillos se acumulan espontáneamente en una pared por sí mismos. Un proceso similar de "autoensamblaje" ocurre con las nanoplaquetas para crear nano-paredes que aumentan la eficiencia de barrera de la película en más de veinte veces.
La ventaja del método de recubrimiento por pulverización es su simplicidad. Ahora es posible lograr características a nanoescala muy finas y altamente ordenadas que generalmente solo se ven mediante el uso de técnicas de fabricación fotolitográfica. Esto significa que se puede lograr el mismo grado de orden sin necesidad de instalaciones de sala limpia.
En el futuro, Los investigadores esperan ajustar la composición de las nanoplaquetas para controlar el paso de moléculas de gas a través de la nano pared. por muy económico, pero eficiente, membranas de separación de gases útiles en procesos industriales. También les interesa introducir nuevas funcionalidades como la conductividad eléctrica o la sensibilidad a los campos magnéticos, para que se puedan fabricar nano paredes inteligentes de gran superficie. Se pueden usar potencialmente muchos tipos diferentes de nanoplaquetas con esta tecnología, por lo que existen potencialmente innumerables posibilidades de aplicaciones. Además, La incorporación de diferentes nanoplaquetas para crear estructuras jerárquicas con propiedades mejoradas se considera otra aplicación prometedora para esta tecnología.
