Une équipe de recherche de KAIST a développé une technologie de revêtement de film anti-givrage et dégivrant qui peut appliquer l'effet photothermique des nanoparticules d'or aux sites industriels sans avoir besoin de fils chauffants, de pulvérisation périodique ou de revêtement d'huile de substances antigel et de conception de substrat. modifications.
Le groupe dirigé par le professeur Hyoungsoo Kim du Département de génie mécanique (Laboratoire des fluides et des interfaces) et le professeur Dong Ki Yoon du Département de chimie (Soft Material Assembly Group) a révélé qu'ils avaient développé une technique originale capable de modeler uniformément des nanorodes d'or ( GNR) dans les quadrants par simple évaporation et les avons utilisés pour développer une surface d'antigivrage et de dégivrage.
L'étude est intitulée "Métasurfaces plasmoniques de matrices de nanocristaux de cellulose avec quadrants de nanorodes d'or alignées pour l'anti-glaçage photothermique" et est publiée dans la revue Nature Communications .
Ces dernières années, de nombreux scientifiques ont tenté de contrôler les surfaces des substrats grâce à diverses techniques de revêtement, et celles impliquant la structuration de nanomatériaux fonctionnels ont retenu une attention particulière. En particulier, le GNR est considéré comme un nanomatériau candidat prometteur pour sa biocompatibilité, sa stabilité chimique, sa synthèse relativement simple et sa propriété stable et unique de résonance plasmonique de surface.
Pour maximiser les performances du GNR, il est important d’obtenir une grande uniformité lors du dépôt du film et un haut niveau d’alignement des tiges. Cependant, atteindre ces deux critères a jusqu'à présent été un défi difficile.
Pour résoudre ce problème, l’équipe de recherche commune a utilisé des nanocristaux de cellulose (CNC), un nanomatériau fonctionnel de nouvelle génération qui peut facilement être extrait de la nature. En co-assemblant le GNR sur des modèles de quadrants CNC, l'équipe a pu sécher uniformément le film et obtenir avec succès un film GNR avec un alignement uniforme en forme d'anneau.
Comparé aux films d'anneaux de café existants, le film GNR hautement uniforme et aligné développé dans le cadre de cette recherche a montré des propriétés photothermiques plasmoniques améliorées, et l'équipe a montré qu'il pouvait remplir des fonctions d'antigivrage et de dégivrage en irradiant simplement de la lumière dans la longueur d'onde visible. portée.
Le professeur Kim a déclaré :« Cette technique peut être appliquée au plastique ainsi qu'aux surfaces flexibles. En l'utilisant sur des matériaux et des films extérieurs, elle peut générer sa propre énergie thermique, ce qui permettrait d'économiser considérablement de l'énergie grâce à la récupération volontaire d'énergie thermique dans diverses applications, notamment les voitures, les avions et les fenêtres des espaces résidentiels ou commerciaux, où le givrage devient un problème sérieux en hiver."
Le professeur Yoon a ajouté :« Cette recherche est importante dans la mesure où nous pouvons désormais modeler librement le composite CNC-GNR, qui était auparavant difficile à transformer en films, sur une grande surface. Nous pouvons l'utiliser comme matériau anti-givrage, et si nous si nous profitions des propriétés plasmoniques de l'or, nous pouvons également l'utiliser comme vitrail pour décorer les surfaces vitrées."
Plus d'informations : Jeongsu Pyeon et al, Métasurfaces plasmoniques de matrices de nanocristaux de cellulose avec quadrants de nanotiges d'or alignées pour l'antigivrage photothermique, Nature Communications (2023). DOI :10.1038/s41467-023-43511-9
Informations sur le journal : Communications naturelles
Fourni par l'Institut supérieur coréen des sciences et technologies (KAIST)
