(Phys.org) —La promesse des nanoparticules découle de leur potentiel à modifier les propriétés physiques et mécaniques des polymères pour diverses applications, comme les cellules photovoltaïques, capteurs, et des membranes de séparation. Méthodes actuellement utilisées pour créer la nanostructure souhaitée, cependant, s'appuyer sur des techniques complexes et énergivores, telles que les approches couche par couche ou de structuration, qui sont limités en échelle et ont souvent une mauvaise stabilité.
Publication dans Communication Nature , Dr Minhao Wong, un ancien assistant de recherche diplômé au Polymer Technology Center du Dr H-J Sue, Département de science et génie des matériaux, et le Dr Ryohei Ishige de I 2 CNER (Institut international de recherche sur les énergies neutres en carbone), Université de Kyushu au Japon, ont développé une approche simple d'appliquer un revêtement de surface de mince, nanoplaquettes plates à l'aide d'un pistolet de pulvérisation commun, tels qu'ils peuvent être achetés dans le commerce dans un magasin de fournitures d'art, pour créer un revêtement de surface dans lequel les nanoplaquettes s'auto-assemblent spontanément en "nano-parois". Les nano-parois agissent comme des barrières rigides qui empêchent l'oxygène gazeux d'atteindre la surface, et sont efficaces à des niveaux d'humidité faibles et élevés.
En utilisant cette méthode de traitement évolutive et simple, les chercheurs ont obtenu des caractéristiques nanométriques extrêmement fines et hautement ordonnées qui sont classiquement obtenues avec des techniques de fabrication complexes et énergivores. Cette nouvelle technologie devrait être immédiatement utile dans toute application où le blocage des molécules d'oxygène est important, comme les peintures anticorrosion pour surfaces métalliques. La technique est simple et pourrait être facilement étendue à d'autres nanofeuillets fonctionnels.
Pour comprendre ce processus, imaginez un maçon qui jette une brouette de briques et les briques s'accumulent spontanément dans un mur d'elles-mêmes. Un processus similaire d'"auto-assemblage" se produit pour que les nanoplaquettes créent des nano-parois qui augmentent l'efficacité de barrière du film de plus de vingt fois.
L'avantage de la méthode de revêtement par pulvérisation est sa simplicité. Il est maintenant possible d'obtenir des caractéristiques nanométriques très fines et hautement ordonnées qui ne sont généralement visibles que grâce à l'utilisation de techniques de fabrication photolithographiques. Cela signifie que le même degré d'ordre peut être atteint sans avoir besoin d'installations de salle blanche.
À l'avenir, les chercheurs espèrent ajuster la composition des nanoplaquettes pour contrôler le passage des molécules de gaz à travers la nano-paroi, pour pas cher, pourtant efficace, membranes de séparation de gaz utiles dans les procédés industriels. Ils sont également intéressés par l'introduction de nouvelles fonctionnalités telles que la conductivité électrique ou la sensibilité aux champs magnétiques, afin que des nano-murs intelligents de grande surface puissent être fabriqués. De nombreux types de nanoplaquettes peuvent potentiellement être utilisés avec cette technologie, il y a donc potentiellement d'innombrables possibilités d'applications. En outre, L'incorporation de différentes nanoplaquettes pour créer des structures hiérarchiques aux propriétés améliorées est considérée comme une autre application prometteuse de cette technologie.
