Новое слово в материаловедении — мономолекулярный наноклей

Новое слово в материаловедении – мономолекулярный наноклей

Учёные из политехнического университета Ренселлера (Rensselaer Polytechnic Institute) создали мономолекулярный клей, что может склеивать фактически каждые поверхности. По словам ученых, он будет нужен при изготовлении ультратонких компьютерных чипов, и в целом последовательности вторых высокотехнологических изделий.

Несколько исследователей во главе с Ганапатхираманом Раманатхом (Ganapathiraman Ramanath) добилась самосборки органического молекулярного слоя на подложке.

Причём за счёт чёткой организации и упорядочивания молекул клея («они как воины на плацу», — говорит учёный) физики взяли громадный рост адгезионных особенностей поверхности, к которой сверху прикрепляли второй материал.

Рис. 1. Склеивание кремния и меди новым наноклеем (схема)

Практически, авторы данной работы взяли слой клея на органической базе менее чем нанометровой толщины. Ранее учёным получалось показать подобную прочность клеевого соединения толщиной только в микрометр, другими словами — в тысячу раз более толстого.

«Это вправду поражает воображение: думать об одном слое молекул, талантливых улучшить сцепление чего-то», — поясняет Раманатх.

Клей складывается из полимерных цепей, финиши которых модифицированы такими элементами как сера, кремний либо кислород. К примеру, сера употребляется для крепления к бронзовым поверхностям.

В большинстве случаев подобные модифицированные полимерные цепи самособираются в слои, образуя «лес». Но нагрев скоро разрушает связи Cu-S, и сцепление исчезает.

Исследователи разместили на противоположном финише полимерного «леса» OH-группы и сделали сэндвич медь-полимер-оксид кремния. При комнатных температурах полимерные цепи не прилипают к поверхности SiO2, но при нагревании выше 400 °C тут образуются водородные связи и прочные силоксановые мостики, каковые не разрушаются и при охлаждении. Так, «лес» не разрушается, а сообщение оксида и меди кремния упрочняется.

Самым же необычным открытием стало то, что наноклей упрочняется при нагреве до 400 градусов Цельсия и выше.

Рис. 2. Струкутрная схема молекулы наноклея

«В то время, когда мы начинали работу, я не имел возможности себе представить молекулы, ведущие себя подобным образом», — делится впечатлениями Ганапатхираман Раманатх.

Таковой самособирающийся молекулярный нанослой понадобится во многих областях техники: как покрытие против трения либо для защиты от коррозии, как составная часть микросхем нового поколения.

Его же возможно применять в нанолитографии и при кристаллизации определённых веществ. И самое приятное — данный материал будет весьма недорог. Исходные компоненты для его изготовления продаются на рынке, так что 100 граммов наноклея обошлись исследователям в $35.

Подробнее о собственных достижениях ученые сообщили в издании Nature.

Случайные записи:

• Роснано продает свою долю в проекте по созданию в усолье-сибирском производства поликремния
• Cоставлена карта нейронов мозга млекопитающего

Клей Nano Kleber. Ремонт ёмкостей.

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Мы получаем удовольствие от новых слов

  В то время, когда мы понимаем и запоминаем значение нового слова, отечественный мозг реагирует на это так же, как на финансовый выигрыш. Уча новые слова,…

• Обезьяны умеют распознавать написанные слова

  Бабуинов возможно научить обнаружить отличие между словом, складывающимся из четырех букв, и тщетной комбинацией букв. В случае если мартышки научаться…

• Новые суперконденсаторы на основе нанопроволок

  Пряжа из нанопроволок ниобия разрешит изготовить суперконденсаторы, для обеспечения импульса энергии, в то время, когда это нужно. Суперконденсаторы –…

• Flyboard air – новое слово в мире джетпаков и ховербордов

  До тех пор пока романтики грезят о том, что в один раз мы сможем парить над почвой на ховерборде из фильма «Назад в будущее 2» либо взмывать в небеса…