Científicos de la Universidad de Nagoya de Japón y el Instituto Nacional de Materiales Ciencias han descubierto que un enfoque simple de una gota es más barato y más rápido para colocar en mosaico las nanohojas funcionales en una sola capa. Si el proceso, descrito en la revista ACS Nano , se puede ampliar, podría impulsar el desarrollo de la electrónica de óxido de próxima generación.

"Drop casting es uno de los métodos más versátiles y rentables para depositar nanomateriales en una superficie sólida, "dice el científico de materiales de la Universidad de Nagoya, Minoru Osada, autor correspondiente del estudio. "Pero tiene serios inconvenientes, uno es el llamado efecto de anillo de café:un patrón que dejan las partículas una vez que se evapora el líquido en el que se encuentran. Nosotros encontramos, para nuestra gran sorpresa, que la convección controlada por una pipeta y una placa calefactora provoca una deposición uniforme en lugar del patrón en forma de anillo, sugiriendo una nueva posibilidad para drop casting ".

El proceso que describe Osada es sorprendentemente simple, especialmente en comparación con las técnicas de mosaico disponibles actualmente, que puede ser costoso, pérdida de tiempo, y derrochador. Los científicos descubrieron que al dejar caer una solución que contiene nanohojas 2-D con una simple pipeta sobre un sustrato calentado en una placa calefactora a una temperatura de aproximadamente 100 ° C, seguido de la eliminación de la solución, hace que las nanohojas se junten en unos 30 segundos para formar una capa similar a un mosaico.

Los análisis mostraron que las nanohojas se distribuyeron uniformemente sobre la superficie del sustrato, con brechas limitadas. Esto es probablemente el resultado de la tensión superficial que impulsa cómo se dispersan las partículas, y la forma de la gota depositada cambia a medida que se evapora la solución.

Los científicos utilizaron el proceso para depositar soluciones de partículas de dióxido de titanio, niobato de calcio, óxido de rutenio, y óxido de grafeno. También probaron diferentes tamaños y formas de una variedad de sustratos, incluido el silicio, dióxido de silicio, vidrio de cuarzo, y tereftalato de polietileno (PET). Descubrieron que podían controlar la tensión superficial y la tasa de evaporación de la solución agregando una pequeña cantidad de etanol.

Es más, el equipo utilizó con éxito este proceso para depositar varias capas de nanohojas en mosaico, Fabricación de nanorrevestimientos funcionales con varias características:conducción, semiconductor, aislante, magnética y fotocromática.