(PhysOrg.com) -- Coatings functionaliseren oppervlakken of beschermen ze tegen processen zoals corrosie, slijtage, en verwering, en kan een esthetische uitstraling hebben - coatings voor auto's en koekenpannen met antiaanbaklaag zijn goede voorbeelden. Contactlenzen, implantaten, LED's, of fotovoltaïsche cellen vereisen extreem dunne coatings.

In het journaal Angewandte Chemie , de teams onder leiding van Gero Decher van het Institut Charles Sadron in Straatsburg (Frankrijk) hebben nu een nieuw proces geïntroduceerd voor de productie van ultradunne coatings dat bijzonder eenvoudig is, veelzijdig, en geschikt voor grootschalige processen.

Een eenvoudige maar krachtige methode voor het assembleren van films op nanoschaal is de al bekende laag-voor-laagtechniek. Twee onderling op elkaar inwerkende soorten, bijvoorbeeld positief en negatief geladen polymeren, worden achtereenvolgens geadsorbeerd uit de oplossing, het vormen van hybride dunne films via een zelforganisatieproces. Een belangrijke verbetering van deze methode werd geïntroduceerd met de techniek van spray-assisted deposition, waarbij vernevelde nevels van oplossingen die elk van de twee stoffen bevatten afwisselend op een oppervlak worden gesproeid. Dit versnelt het proces en vergemakkelijkt opschaling naar industrieel niveau.

De Frans-Duitse onderzoekers onder leiding van Decher en Pierre Schaaf van het Centre National de la Recherche Scientifique en Jean-Claude Voegel van het Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale hebben nu nog een substantiële verbetering van deze techniek kunnen aanbrengen:"simultane spraycoating van interacterende soorten" (SSCIS), de twee complementaire componenten worden niet achtereenvolgens toegepast, maar tegelijkertijd tegen een ontvangend oppervlak worden gespoten. Afhankelijk van de procesomstandigheden, de partnerstoffen vormen al snel een continue laag. De dikte van de film wordt geregeld door de spuittijd te wijzigen en kan variëren van enkele nanometers tot enkele micrometers. Dit resulteert in zeer homogene coatings die zelfs optische kwaliteit kunnen bezitten.

Het eenstapsproces is goedkoop, robuust, gebruikersvriendelijk, en ongelooflijk veelzijdig. In principe, alle paren van stoffen die met elkaar interageren, zoals anorganische ionen met tegengestelde lading, zijn geschikt voor gebruik met het gelijktijdige spuitproces. Het is dus mogelijk om films van calciumfluoride (voor optische componenten) of afzettingen van calciumfosfaat (voor gebruik in biomaterialen) te produceren.

interessant, de nieuwe techniek werkt ook met paren die geen intacte lagen produceren wanneer het conventionele laag-voor-laagproces wordt gebruikt. De gepresenteerde resultaten openen dus een schat aan nieuwe mogelijkheden om oppervlakken te produceren met op maat gemaakte specifieke functionaliteiten, bijvoorbeeld voor katalyse, om implantaten meer biocompatibel te maken of voor tissue engineering.