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高速大面积沉积纳米薄膜 新技术有望改变纳米片生产方式
2024年08月27日 11:47:02
来源：化工仪器网 点击量：4921
纳米片是一种在纳米尺度上具有片状结构的材料。与传统的材料相比，纳米片具有更高的比表面积和更多的表面活性位点，因此具有更好的催化、吸附、传感等性能，这使得纳米片在光学、电学、磁学、机械和化学等方面表现出独特且出色的性质。
【化工仪器网 行业百态】纳米片是一种在纳米尺度上具有片状结构的材料。与传统的材料相比，纳米片具有更高的比表面积和更多的表面活性位点，因此具有更好的催化、吸附、传感等性能，这使得纳米片在光学、电学、磁学、机械和化学等方面表现出独特且出色的性质。
目前纳米片的合成方法多种多样，比较常见的有催化还原法、光致变色法、化学气相沉积法、化学蒸镀法、金属材料合成法等等。这些方法各有优劣，硬板会根据产品需求进行选择。但是综合而言，传统制造纳米片的方法或多或少的存在诸如难以实现均匀、大面积沉积以及基底转移过程过于复杂的问题，因此一定程度上成为了纳米片发展的瓶颈。就在近日，日本名古屋大学领导的团队获得了突破有望改变这一情况。
该技术的核心在于利用纳米片在特定条件下的自发排列现象。据悉，该研究团队在研究中发现，被浸湿的纳米片会自发地排列在水面上，并在15秒内形成致密的薄膜。基于此，他们研发了一种可高速大面积沉积二维(2D)材料的方法。
相关报道中提到，团队通过将纳米片溶剂混合物滴到水面上来测试这项技术。由于乙醇的挥发性比水高，它会蒸发得更快，从而在表面形成浓度梯度。乙醇蒸发较多的区域表面张力高于乙醇浓度较高的区域，这种表面张力的差异导致流体从较低张力的区域向较高张力的区域移动，从而产生对流。这些对流现象引导溶液中的纳米片，使它们在水面上排列得更有序、更致密。整个过程类似冰块在水面上聚集的过程，并且形成的薄膜也像拼图一样整齐。
值得一提的是，关于产出的纳米片薄膜，研究团队采用了原子力显微镜和共聚焦激光显微镜对其结构进行了验明，确定了其结构的高度均匀。因此，整个方法在简化生产过程，生产出高效性、高质量纳米薄膜上展现了重要优势。而更重要的一点是，这种方法本身还符合环境友好的标准，是一种绿色工艺。
综上所述，名古屋大学团队研发的可高速大面积沉积二维材料的方法为纳米材料产业带来了全新的曙光，其高效性、高质量和多功能性为未来的科技发展提供了新思路。随着技术的进一步进步，我们可以期待其为我们的生活带来新的改变，为包括光伏产业在内的相关产业注入新的活力。
本文参考资料来源：科技日报
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