Ультрапростой метод получения золотого нанопокрытия

Исследователи в Политехническом Институте Ренсселаер (США) разработали новый, ультрапростой метод нанесения слоя золота толщиной в одну миллиардную долю метра. Процесс, который не требует никакого сложного оборудования и наносить золотое покрытие почти на любую поверхность, включая кремниевые пластины, что может иметь огромное значение для производства полупроводников и наноэлектроники.

Пел-Ки Ич, доцент кафедры прикладной Физики и астрономии с аспирантом Мэтью Н. Мартином ввел в жидкий толуол - распространенный промышленный растворитель - золотые наночастицы. Наночастицы формируют плоский, плотно упакованный слой золота на поверхности жидкости, где она встречается с воздухом. Помещаем капельку этой жидкости с золотом на поверхность, и ждем испарения толуола. Исследователи были в состоянии успешно покрыть много различных поверхностей - включая 3-дюймовую кремниевую пластину - монослоем золота из наночастиц.

"Было огромное продвижение в последние годы химических синтезов коллоидных наночастиц. Однако, изготовление фильма монослоя наночастиц, который является пространственно однородным во всех весах длины - от миллимикронов до миллиметров - все еще, оказывается, настоящий вызов," сказал Ич. "Мы надеемся, что наш новый ультрапростой метод для того, чтобы создавать монослои вдохновит других ученых и инженеров в применении золотых наночастиц."

Результаты исследования, названного "Заряженные золотые наночастицы в неполярных растворителях: синтез за 10 минут и 2-D самосборка," были изданы недавно в журнале Langmuir.

Принимая во внимание, что другие методы синтеза занимают несколько часов, этот новый метод химически синтезирует золотые наночастицы только через 10 минут без необходимости в любой очистке после синтеза, говорит Ич. Кроме того, золотые наночастицы имеют особенность в том, что не несут заряд в неполярных растворителях для 2-D самосборки.

Предварительно о 2-D самосборке золота наночастицы в капельке толуола было известно, что лишние лиганды замедляют и усложняют процесс самосборки.Поэтому требовалось, чтобы энергонезависимые лишние лиганды были удалены в вакууме. Напротив, новый метод Ич гарантирует, что золотые наночастицы, плавающие на поверхности толуола осядут меньше чем за одну секунду, без потребности в вакууме. Тогда испарение займет только несколько минут для капельки толуола и будет оставлен золотой монослой.

"Расширение этого метода 2-D самосборки к другим видам наночастиц, например магнитным и полупроводящим частицам, является стимулом, но содержит очень большой потенциал," сказал Ич. "Пленка монослоя магнитных наночастиц, например, важна для области хранения данных. Наш новый метод может открыть и другие многообещающие применения."

Деревянный Байконур: Улет на газировке

На дворе середина лета: хорошая погода, яркое солнце и голубое небо, которое просто необходимо покорить. Мы решили вспомнить детство и позапускать самодельные ракеты. А пролистав подборку «ПМ» за несколько прошлых лет, мы смогли не раз убедиться в том, что ракетомоделизм – хобби далеко не детское.

Простейшая водяная ракета представляет собой перевернутую пластиковую бутылку из-под газировки. Бутылка на треть заполняется водой, а затем в нее закачивается сжатый воздух. Как известно, вода не сжимается. Она выполняет роль поршня, который надежно герметизирует соединение бутылки с насосом. Кроме того, в полете именно вода позволяет воздуху выходить постепенно, а не единовременным хлопком, создавая продолжительную равномерную тягу.

Подготовка к старту – едва ли не более забавное мероприятие, чем сам запуск ракеты. Для начала все бутылки заполняются водой на треть (маршевая – на две трети). Этот объем воды выстрадан горьким опытом моделистов по всему миру. Не стоит отступать от него ни вменьшую, ни в большую сторону — тяга станет слабее. Мероприятие, требующее ловкости фокусника, – установка бутылок на пробки в перевернутом состоянии. Лично мы предпочли для этого каждый раз переворачивать стол. Установленные на пробки бутылки надежно удерживают воду и не протекают, давая возможность спокойно установить гвозди в соответствующие отверстия.