Técnica revolucionaria permite producción rápida y a gran escala de nanofilmes multicapa

Tiempo de lectura: 2 minutos
Por Pedro Martinez
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Máquina recubriendo gran superficie con película delgada de nanofilm.

MadridUn equipo de investigadores de Japón, dirigido por el Profesor Minoru Osada de la Universidad de Nagoya, ha desarrollado un nuevo método para producir grandes nanoláminas rápidamente. Esta técnica, llamada 'método de transferencia integrada espontánea', es crucial para la ciencia de materiales y la electrónica. A diferencia de los métodos tradicionales, que suelen ser lentos y complicados, este nuevo enfoque facilita y agiliza el proceso.

Los nanosheets tienen un grosor de apenas unos átomos y una gran área de superficie en comparación con su volumen. Esto los hace útiles para numerosas aplicaciones debido a sus excelentes propiedades electrónicas, ópticas, mecánicas y químicas. Actualmente, los métodos para fabricar nanosheets incluyen la deposición química de vapor (CVD) y las técnicas Langmuir-Blodgett (LB). No obstante, estos métodos enfrentan problemas como la dificultad para hacer láminas uniformes, desafíos en la creación de láminas grandes y complicaciones al transferirlas a otras superficies.

Una técnica innovadora resuelve estos problemas mediante un proceso descubierto por azar. Al colocar nanosheets en un líquido y luego verterlos en agua, se alinean por sí mismos en tan solo 15 segundos gracias a las corrientes creadas por la evaporación del etanol. Esto genera películas densas y uniformes que pueden transferirse a diferentes superficies en aproximadamente un minuto. Este método permite crear películas de 100 a 200 capas, una tarea difícil de lograr con métodos anteriores.

Principales ventajas de esta técnica innovadora:

  • Producción rápida de nanoláminas
  • Películas uniformes y densas
  • Capacidad para crear estructuras multicapa de entre 100 y 200 capas
  • Compatibilidad con diversas composiciones de nanoláminas y formas de sustrato
  • Proceso a temperatura ambiente y en solución acuosa

Este avance abre posibilidades para una amplia gama de aplicaciones. Según el Profesor Osada, las películas multicapa creadas con esta técnica tienen propiedades excepcionales, lo que las hace adecuadas para su uso en:

  • Películas conductoras transparentes
  • Películas dieléctricas
  • Películas fotocatalíticas
  • Películas para prevención de corrosión
  • Películas de protección térmica

Este método no solo es avanzado, sino también beneficioso para el medio ambiente. La producción tradicional de películas delgadas requiere herramientas costosas y entornos de vacío. En cambio, la técnica de Osada funciona a temperatura ambiente y utiliza soluciones acuosas sin necesidad de equipos de vacío. Esto la hace más sostenible y menos exigente en recursos.

Este novedoso método presenta grandes ventajas. Facilita y acelera la producción de nanoláminas, lo que podría fomentar un mayor empleo de estos materiales en diversas industrias. Este avance representa un progreso significativo en nanotecnología y ciencia de materiales.

El estudio se publica aquí:

http://dx.doi.org/10.1002/smll.202403915

y su cita oficial - incluidos autores y revista - es

Yue Shi, Hong Li, Hirofumi Tsunematsu, Harumi Ozeki, Kimiko Kano, Eisuke Yamamoto, Makoto Kobayashi, Hiroya Abe, Chun‐Wei Chen, Minoru Osada. Ultrafast 2D Nanosheet Assembly via Spontaneous Spreading Phenomenon. Small, 2024; DOI: 10.1002/smll.202403915
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