22. juuni 2015

Tähelepanu! Artikkel on enam kui 5 aastat vana ning kuulub väljaande digitaalsesse arhiivi. Väljaanne ei uuenda ega kaasajasta arhiveeritud sisu, mistõttu võib olla vajalik kaasaegsete allikatega tutvumine.

Viimastel aastakümnetel on nanotehnoloogia kiiresti arenenud, kuna paljusid nanomaterjale on võimalik sünteesida suuremas koguses ka tööstuslikult ning kasutada eri rakendustes. Üheks laia kasutusvaldkonnaga nanomaterjaliks on kujunenud hõbedast nanovardad.

Hõbedast nanovardad on elektroonikatööstuses atraktiivsed seetõttu, et neil on suurepärane elektrijuhtivus ja nad kannatavad painutamist, ilma seejuures purunemata. Selleks, et tagada hõbedast nanovarrastel põhinevate seadmete väga hea kvaliteet, peavad vardad ise olema kindla diameetri ja pikkusega. Lühemate ja varieeruva diameetriga varraste sünteesiks on olemas küll mitmeid meetodeid, kuid sageli vajatakse just pikki ja peenikesi hõbedast nanovardaid, mille valmistamiseks on vaid üks tööstuslik lahendus.

Selliste varraste süntees toimub kolmes etapis, millega reguleeritakse saadud varraste mõõtmeid ja struktuuri. Esimeses etapis valmistatakse anodeerimise meetodil poorne alumiiniumoksiid, kus sirgete nanopooride läbimõõt ja pikkus määravad hiljem nanovarraste mõõtmed. Anodeerimisel saadud pooride pikkus ja läbimõõt sõltuvad seejuures kasutatud elektrilistest parameetritest, elektrolüüdist ning selle temperatuurist. Järgmises etapis täidetakse tühjad alumiiniumoksiidis olevad poorid hõbedaga. Seda tuleb teha elektrokeemiliselt, korrektselt valitud sadestustingimustel, mis on ainus võimalus, et tagada pooride täielik täitumine. Kolmandas etapis eemaldatakse leelise abil alumiiniumoksiid, mille tulemusena vabanevad hõbedast nanovardad, säilitades esialgse kuju, mille nad pooride täitmisel olid eelnevalt omandanud. Sellisel meetodil valmisidki Tartu Ülikoolis materjaliteadlastel esimesed hõbedast pikad nanovardad Eestis. Kuna tegu on nanomaterjaliga, siis on see muidugi paljale silmale ja ka optilises mikroskoobis nähtamatu. Seetõttu kasutati tulemuste kontrollimiseks tänapäevast kõrglahutusega skaneerivat elektronmikroskoopi, mis kasutab väikeste proovidetailide visualiseerimiseks elektrone. Elektronmikroskoobi all võiski näha valminud nanovardaid, mis olid etteantud kujuga, tõestades, et see sünteesimeetod on ülimalt efektiivne ning kasutatav ka tööstuses.

https://www.youtube.com/watch?v=1sVnLcKRi-4

Kas mõni Eesti ettevõte hakkab Tartu Ülikooli nanovarraste tehnoloogiat kasutama?

Konkreetse uurimuse juures partnerettevõtet veel ei olnud, kuna uuringud on veel värsked. Samas, kui mõni Eesti ettevõte soovib hakata tootma nanovardaid või nendel nanovarrastel põhinevaid asju (soojust ja elektrit juhtivad liimid, painduvad elektrit juhtivad polümeerid, puutetundlikud ekraanid jms), siis võiksid nad sellega päris hästi teenida. Samas vajaks protsess kohendamist antud rakenduse jaoks, mida tuleb teha koostöös Tartu Ülikooli kiletehnoloogia laboriga.

MIS ON MIS

Hõbedast nanovardad

Läbimõõt kümnetes nanomeetrites. Pikkus võib ulatuda kümnete mikromeetriteni. pikkusest paremini aru saada, võib võrdluseks tuua juuksekarva, mille läbimõõt on umbes 0,07 millimeetrit ehk 70 mikromeetrit ehk 70 000 nanomeetrit. hõbedast nanovarraste sünteesimismeetodi töötasid välja Tartu Ülikooli materjaliteadlased Maido Merisalu, Marek Mooste, Väino Sammelselg ja Kaido Tammeveski.

Et nanomeetri

Uudse

Autor: Materjaliteaduse blogi