Группа Microfabrication Университета Аалто, которая специализируется на микрообработке и микрофлюидике, разработала новый и быстрый метод изготовления неотражающих и самоочищающихся поверхностей. Поверхностные свойства основаны на наноструктурированной поверхности. Результаты исследования были только что опубликованы в журнале Advanced Materials.
Самая трудоемкая часть процесса изготовления была исключена, когда группа Microfabrication Университета Аалто разработала новый безмасочный метод изготовления пирамидальных наноструктур на поверхности кремния с использованием глубокого реактивного ионного травления. Наноструктурированная кремниевая пластина может быть использована в качестве шаблона для создания альстомерного штампа, который можно использовать для воспроизведения оригинальной неотражающей и самоочищающейся наноструктуры в различных полимерах.
Гладкие кремниевые поверхности зеркальны и отражают более 50 процентов падающего света, в то время как наноструктурированные кремниевые и полимерные поверхности почти полностью не отражают свет. Коэффициент отражения снижается в широком диапазоне длин волн из-за плавного перехода показателя преломления от воздуха к подложке из-за наноструктур, - говорит Лаури Сайниеми из группы Microfabrication.
Неотражающие поверхности и методы их изготовления являются горячей темой исследований, поскольку они необходимы для реализации более эффективных солнечных элементов. Подобные наноструктурированные кремниевые и полимерные поверхности также можно использовать в химическом анализе, поскольку в процедуре анализа требуется низкий коэффициент отражения. Второе полезное свойство поверхностей - самоочищение, в основе которого лежат наноструктуры, покрытые тонкой пленкой с низкой поверхностной энергией.
Применения разработанных методов нанопроизводства кремния и полимеров варьируются от датчиков до солнечных элементов. Самой сильной стороной методов изготовления является их масштабируемость и возможность крупномасштабного промышленного производства. Я полагаю, что интерес есть, потому что наши методы изготовления обеспечивают простое и недорогое изготовление наноструктур на больших площадях, и эти методы совместимы с монокристаллическим, поликристаллическим и аморфным кремнием, а также с широким спектром различных полимеров», - заключает Сайниеми.
Группа уже разработала поверхности для химического анализа наркотиков в сотрудничестве с другими исследовательскими группами, и эти исследования будут продолжены в будущем. Интересной новой областью является разработка более эффективных самоочищающихся и грязеотталкивающих поверхностей, которые особенно принесут пользу исследованиям солнечных элементов. Изготовление водоотталкивающих поверхностей довольно просто, но жидкости с низким поверхностным натяжением все же могут загрязнить поверхность. В настоящее время мы разрабатываем новые поверхности, которые также отталкивают маслянистые жидкости.