[ad_1]

تصویر

تصویر: (بالا) تصویری از یک فرایند جدید با عملکرد بالا برای ساخت غشاهای سوراخ تیتانیوم انباشته شده. (پایین چپ) میکروگراف الکترونی روبشی غشای تیتانیوم از سوراخ. (پایین سمت راست) اسکن میکروگراف الکترونی مقطع نمای … نمایش بیشتر

اعتبار: دانشگاه متروپولیتن توکیو

توکیو ، ژاپن – محققان دانشگاه متروپولیتن توکیو تولید غشای نازک و انباشته دی اکسید تیتانیوم از سوراخ ها با عملکرد بالا را انجام داده اند. با استفاده از آنودایز دوم ، آنها بخشی از لایه را به حالت بی شکل تبدیل می کنند. سپس قسمت آمورف به طور انتخابی حل می شود تا فیلم آزاد شود و قالب سالم باقی بماند. این راه را برای تولید صنعتی غشاهای تیتانیومی انباشته شده برای فوتونیک هموار می کند.

تیتانیوم یا دی اکسید تیتانیوم ممکن است مفیدترین ماده ای باشد که در مورد آن شنیده اید. به طور گسترده ای به عنوان رنگدانه مورد استفاده قرار می گیرد و ماده م inثر در اکثر ضد آفتاب ها با خاصیت جذب کننده اشعه ماورا UV بنفش است. این ماده به عنوان یک لایه بازتابنده در آینه ها و همچنین پوشش هایی برای تمیز کردن سطح ضد مه وجود دارد. آنچه برای صنعت مهم است این است که می تواند هرگونه واکنش شیمیایی را در حضور نور تسریع کند. این مواد در حال ساخت مواد ساختمانی برای تسریع در تجزیه آلاینده های مضر در هوا است و روی کاربرد آن در فیلترهای هوا ، تصفیه آب و سلول های خورشیدی کار می کند.

فعل و انفعال قوی بین تیتانیوم و نور ، آن را به ماده آینده طیف گسترده ای از کاربردها ، از جمله فوتونیک ، به ویژه تبدیل می کند کریستال های فوتونی، آرایه هایی از مواد مرتب شده که بسته به طول موج آنها می توانند نور را جذب یا انتقال دهند. محققان برای ساخت این “کریستال ها” روش هایی ایجاد کرده اند که می توانند فیلم های متخلخل تیتانیوم را در آزمایشگاه ایجاد کنند ، جایی که دهانه های نانومتری کوچکی روی لایه های نازک دی اکسید تیتانیوم در آرایه های انباشته قرار می گیرد. با این وجود ، علی رغم وعده آنها ، هنوز تولید آنها در مقیاس بزرگ ، یک مانع بزرگ برای حذف آنها از آزمایشگاه و در آخرین فن آوری فوتونیک امکان پذیر نیست.

اکنون تیمی به سرپرستی دانشیار Takashi Yanagishita و پروفسور Hideki Masuda از دانشگاه متروپولیتن توکیو گام مهمی در جهت توسعه روند تولید برداشته اند. آنها قبلاً روشی را برای “مهر زنی” مدلهای فلز تیتانیوم قبل از رشد یک لایه دی اکسید تیتانیوم با استفاده از روشی به نام آنودایز کردن. این لایه ها دارای سوراخ هایی بودند که همان الگویی را که به طور مصنوعی روی فلز ایجاد می شدند ، تشکیل می دادند. اما از آنجا که تیتانیوم بسیار سخت است ، مارک ها دوام زیادی نداشتند. اکنون آنها روشی ابداع کرده اند که به طور کامل از تمبر جلوگیری می کند. آنها پس از رشد یک لایه تیتانیوم با آرایه های سوراخ انباشته روی قالب تیتانیوم حک شده ، گرما ایجاد می کنند ، ساختار بی نظم و بی نظیر تیتانیوم را به شکل بلوری تغییر می دهند. آنها سپس از طریق آنودایز دوم می روند. لایه در نزدیکی سطح اصلی الگو در حالت بی نظمی برگردانده می شود. از آنجا که تیتانیوم بی نظم و کریستالی به طور متفاوتی حل می شود ، بنابراین می توانند لایه ای را که هنوز در تماس با ماتریس است با انتخاب اسید انتخاب کرده و یک لایه تیتانیوم آزاد با همان الگوی جریان باقی بگذارند.

از مزایای فراوان روش آنها ، یک مزیت اساسی این است که الگوی قالب روی فلز دست نخورده باقی مانده است. پس از حذف فیلم ، می توان از همان الگو بارها و بارها استفاده کرد. این تیم همچنین در فواصل زمانی مختلف آزمایش هایی را انجام داده و به سوراخ هایی که فقط در 100 نانومتر واقع شده اند سقوط می کند. مهم این است که پروتکل باشد مقیاس پذیر و بهره وری بالا ، به این معنی که مقادیر صنعتی به زودی در محصولات تجاری نفوذ خواهند کرد. این تیم امیدوار است که روش آنها نه تنها یک گام به کاربردهای گسترده نزدیک شود ، بلکه آنها را در طیف وسیعی از دیگر مواد ساختار نانو با عملکردهای مختلف به کار ببرد.

###

این کار توسط بنیاد آموزش سبک فلز و JSPS KAKENHI Grant (20K05171) پشتیبانی شد.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir

ایندکسر