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美国阿克伦大学开发新方法可在聚合物薄膜中编织纳米颗粒组织

2017-03-16 226浏览 标签: 美国纳米聚合物

2017313日,美国阿克伦大学研究团队发现,可以利用熵驱动方法代替化学方法来控制将纳米颗粒编织进超薄聚合物薄膜中的反应。聚合物薄膜有很多种技术应用,包括油漆、润滑剂和粘合剂。阿克伦大学聚合物工程教授Alamgir Karim和他的学生Ren Zhang博士开发了一种原始的方法,软约束图案引导纳米颗粒分离法(soft-cofinement pattern-innduced nanoparticle segregation (SCPINS)),可以制备在亚微米尺度上具有高度可控纳米颗粒组织的聚合物复合物薄膜。此种新方法可以对将任何一种纳米颗粒编织进这些聚合物薄膜的过程(这将有可能对如传感器、纳米线电路以及衍射光栅有用),以及可能需要的后续处理(比如热烧结或紫外线烧结等)进行控制。此项研究成果于近日发表在《美国国家科学院院刊》上。

这是科学家们首次通过地形图案诱导熵约束效应,而不是通过化学方法调整焓反应而获得所需的纳米颗粒空间组织。SCPINS这种简单的方法可以应用于多种成分颗粒组合和几何图案形状。该项研究成果可以扩展至多组分粒子系统,其在纳米材料技术,如纳米电子学和等离子体激元中具有潜在应用。

Karim表示:“该生产工艺是非常高效的,它可以结合所有的纳米颗粒,不会在编织的过程中将纳米颗粒留在聚合物基质中,100%的纳米颗粒都被编织进了超薄聚合物薄膜中。残余的基质可以被漂洗,不会损失昂贵的纳米颗粒。”

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