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高速大面積沉積納米薄膜 新技術有望改變納米片生產方式
2024年08月27日 11:47:02
來源：化工儀器網 點擊量：4935
納米片是一種在納米尺度上具有片狀結構的材料。與傳統的材料相比，納米片具有更高的比表面積和更多的表面活性位點，因此具有更好的催化、吸附、傳感等性能，這使得納米片在光學、電學、磁學、機械和化學等方面表現出獨特且出色的性質。
【化工儀器網 行業百態】納米片是一種在納米尺度上具有片狀結構的材料。與傳統的材料相比，納米片具有更高的比表面積和更多的表面活性位點，因此具有更好的催化、吸附、傳感等性能，這使得納米片在光學、電學、磁學、機械和化學等方面表現出獨特且出色的性質。
目前納米片的合成方法多種多樣，比較常見的有催化還原法、光致變色法、化學氣相沉積法、化學蒸鍍法、金屬材料合成法等等。這些方法各有優劣，硬板會根據產品需求進行選擇。但是綜合而言，傳統制造納米片的方法或多或少的存在諸如難以實現均勻、大面積沉積以及基底轉移過程過于復雜的問題，因此一定程度上成為了納米片發展的瓶頸。就在近日，日本名古屋大學領導的團隊獲得了突破有望改變這一情況。
該技術的核心在于利用納米片在特定條件下的自發排列現象。據悉，該研究團隊在研究中發現，被浸濕的納米片會自發地排列在水面上，并在15秒內形成致密的薄膜。基于此，他們研發了一種可高速大面積沉積二維(2D)材料的方法。
相關報道中提到，團隊通過將納米片溶劑混合物滴到水面上來測試這項技術。由于乙醇的揮發性比水高，它會蒸發得更快，從而在表面形成濃度梯度。乙醇蒸發較多的區域表面張力高于乙醇濃度較高的區域，這種表面張力的差異導致流體從較低張力的區域向較高張力的區域移動，從而產生對流。這些對流現象引導溶液中的納米片，使它們在水面上排列得更有序、更致密。整個過程類似冰塊在水面上聚集的過程，并且形成的薄膜也像拼圖一樣整齊。
值得一提的是，關于產出的納米片薄膜，研究團隊采用了原子力顯微鏡和共聚焦激光顯微鏡對其結構進行了驗明，確定了其結構的高度均勻。因此，整個方法在簡化生產過程，生產出高效性、高質量納米薄膜上展現了重要優勢。而更重要的一點是，這種方法本身還符合環境友好的標準，是一種綠色工藝。
綜上所述，名古屋大學團隊研發的可高速大面積沉積二維材料的方法為納米材料產業帶來了全新的曙光，其高效性、高質量和多功能性為未來的科技發展提供了新思路。隨著技術的進一步進步，我們可以期待其為我們的生活帶來新的改變，為包括光伏產業在內的相關產業注入新的活力。
本文參考資料來源：科技日報
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