Как создать тонкую пленку за одну минуту с помощью воды и масла?

Инновационная технология производства тонких пленок, разработанная профессором Кан Хи Ку и его исследовательской группой из Школы энергетики и химической инженерии Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST), произвела настоящий фурор в научном сообществе. Ученым удалось создать метод, позволяющий изготавливать тонкие пленки всего за одну минуту, используя только воду и масло.
Как создать тонкую пленку за одну минуту с помощью воды и масла?
Изображение носит иллюстративный характер

Технический процесс основан на использовании эмульсий Пикеринга – масляных капель, диспергированных в воде. Прекурсоры наноматериалов прикрепляются к поверхности масляных капель, а затем поднимаются на поверхность воды, где собираются в тонкую пленку. Добавление перекиси водорода создает пузырьки газа, которые помогают прекурсорам подняться на поверхность воды. Весь процесс сборки происходит в течение одной минуты, что делает технологию чрезвычайно эффективной.

Одним из ключевых преимуществ новой технологии является возможность контроля толщины пленки, начиная от 350 микрометров. Исследователи продемонстрировали способность создавать пленки, покрывающие площадь до 100 квадратных сантиметров. Технология совместима с различными исходными материалами, а получаемые пленки имеют пористую структуру с высокой удельной поверхностью, что делает их идеальными для множества применений. Кроме того, пленки обладают исключительной механической прочностью и гибкостью.

Процесс переноса пленки на различные поверхности также представляет значительный интерес. Плотная связующая структура позволяет легко переносить пленку с использованием метода lift-on без повреждений. Исследователи успешно протестировали перенос на различные формы и материалы подложек, включая сложные узоры микрометрового масштаба, что обеспечивает точное покрытие.

В качестве практического применения команда использовала углеродные наноматериалы, покрытые платиной (Pt/C), в качестве сырья для создания каталитических тонких пленок. Эти пленки были успешно перенесены на лист для золочения. Полученные гибкие электроды сохраняли проводимость даже при многократном сгибании и смогли питать миниатюрную лампочку в согнутом состоянии, демонстрируя потенциал для применения в гибкой электронике.

Научная основа технологии лежит в использовании эмульсий Пикеринга, которые широко применяются в производстве косметики. Эти эмульсии снижают межфазную энергию, покрывая границу раздела вода-масло твердыми наночастицами. Процесс использует энергетически выгодное движение наночастиц от границы раздела масло-вода к границе раздела воздух-вода.

Исследование было опубликовано в престижном научном журнале ACS Nano, что подтверждает его значимость и научную ценность. Потенциальные области применения этой технологии включают гибкие электроды, катализаторы и устройства хранения энергии, что открывает новые горизонты для развития материаловедения и энергетических технологий.


Новое на сайте

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка