Os nanoporos sub-10 nm no WO3 nanofolhas criadas usando íons pesados rápidos simples. Crédito: Xu Lijun e Zhai Pengfei
Cientistas chineses propuseram um novo método para a fabricação direta de nanoporos sub-10 nm em WO3 nanofolhas usando íons pesados rápidos. Os resultados foram publicados em Nano Letras.
O estudo foi conduzido pelos cientistas do Centro de Pesquisa de Materiais do Instituto de Física Moderna (IMP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) e seu colaborador no Instituto Conjunto de Pesquisa Nuclear, na Rússia.
A fabricação de nanoporos de estado sólido de alta qualidade é de grande importância para as aplicações de detecção de moléculas únicas, dispositivos nanofluídicos e membranas de nanofiltração. A maneira mais popular de fabricar nanoporos em filmes inorgânicos, como SiN, SiO2 e Al2O3é usar feixes de íons ou elétrons focalizados.
No entanto, um sistema de feedback ou imagem direta é necessário ao usar este método de porosidade, e apenas um único nanoporo pode ser fabricado por vez, o que limita a produção em massa. Portanto, é necessário explorar um novo método de porosidade que possa criar nanoporos de tamanho e densidade controláveis sem qualquer sistema de feedback.
Com base no Heavy Ion Research Facility em Lanzhou (HIRFL), os cientistas demonstraram um método de poring direto em WO3 nanofolhas usando irradiação rápida de íons pesados.
Além disso, eles aplicaram simulações de dinâmica molecular para explicar o mecanismo subjacente. Verificou-se que a viscosidade e a tensão superficial da fase fundida transitória causada por íons pesados rápidos são os fatores-chave para a formação de nanoporos.
Ao selecionar íons de diferentes perdas de energia eletrônica, os cientistas criaram nanoporos com tamanhos de 1,8 a 7,4 nm em WO3 nanofolhas. Eles podem controlar a densidade dos nanoporos aplicando diferentes fluências de íons.
Este novo método, que não envolve processo de ataque químico, tem potencial para ampla aplicação. Ele abre caminho para a fabricação de nanoporos de estado sólido em materiais com baixa viscosidade e tensão superficial usando íons pesados rápidos e fornece novos insights sobre a formação de rastros de íons latentes em materiais sólidos.
Lijun Xu et al, Fabricação Direta de Nanoporos Sub-10 nm em Nanofolhas WO3 Usando Íons Pesados Swift Simples, Nano Letras (2023). DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00884
Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências
Citação: Cientistas propõem novo método para fabricação direta de nanoporos sub-10 nm (2023, 21 de junho) recuperado em 21 de junho de 2023 em https://phys.org/news/2023-06-scientists-method-fabrication-sub-nm- nanopores.html
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