science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Kunststoffen coaten met poreuze nanofilm

Krediet:Tohoku University

Poriëngrootte in poreuze materialen beïnvloedt de eigenschap van het materiaal. Bijvoorbeeld, kleine poriën zorgen voor meer absorberende oppervlakken. Silicagel, die vaak wordt gebruikt in voedselverpakkingen om vocht op te nemen, is een typisch voorbeeld.

Recente studies over poreuze materialen hebben geleid tot de ontwikkeling van nieuwe materialen met ontwerpbare poriën, waardoor wetenschappers meer controle hebben over de eigenschappen van dergelijke materialen.

MOF is een poreus materiaal dat bestaat uit metaalionen die worden gecoördineerd door organische verbindende moleculen. Goed geordende nanoporiën in MOF's hebben potentiële toepassingen in materiaalwetenschap en farmacologie.

Ondanks een groeiende belangstelling voor MOF's, onderzoekers moeten nog een effectieve methode vaststellen om MOF in dunne films te vormen. De meeste onderzoeken naar MOF-bereiding richten zich uitsluitend op de poedervorm. Het vormen van MOF tot dunne films maakt het gebruik ervan voor vochtigheidsdetectie mogelijk, gasdetectie- en resistieve schakelapparatuur.

Onderzoekers van de Tohoku-universiteit, Iwate University en het Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI) hebben dit obstakel overwonnen door de groei van MOF in films te beheersen. Dit betrof een eenvoudige "laag-voor-laag"-methode, waarbij gebruik wordt gemaakt van opeenvolgende onderdompeling van substraten in ingrediëntenoplossingen.

De onderzoeksgroep koos vier soorten veelgebruikte plastic materialen als substraat voor MOF-filmgroei. Ze cultiveerden de groei van MOF-films op plastic materialen zoals nylon en acrylhars.

"De gemakkelijke en veelzijdige fabricagetechnieken die in dit onderzoek zijn gebruikt, hebben MOF's opengesteld voor nieuwe toepassingsgebieden zoals sensoren en geheugenapparaten, " zei Shunsuke Yamamoto, co-auteur van de studie. "We hopen dat ons onderzoek als uitgangspunt dient voor het gebruik van MOF-films met elektronische apparaten."

Verdere studies naar het filmgroeimechanisme zullen naar verwachting belangrijke inzichten opleveren in de coating op flexibele en transparante plastic substraten onder omgevingsomstandigheden.