Nowe wersje nanocząsteczek lepiej sprawdzających się w materiałach kompozytowych
Metoda syntezy nanocząsteczek poprzez ablację laserową w cieczach umożliwia jednoetapową funkcjonalizację nanocząsteczek. Decydujące parametry to dobór odpowiedniej cieczy, w której następuje ablacja oraz właściwych parametrów lasera ablacyjnego. Metodę można stosować w celu dopasowania wielkości i dystrybucji wielkości nanocząsteczek poprzez dostosowanie czasu trwania ablacji. W tej metodzie udaje się również uniknąć stosowania toksycznych i łatwopalnych chemicznych prekursorów syntezy nanomateriałów oraz możliwości zsyntezowania nanocząsteczek niezawierających ligandów powierzchniowych. Kolejną zaletą jest ogólna prostota samej metody. Korzystając z tego systemu, w ramach finansowanego ze środków UE projektu Omalanp, stworzono i scharakteryzowano nanocząsteczki krzemu (Si) oraz innych materiałów półprzewodnikowych, takich jak tellurek kadmu (CdTe) oraz tlenek cynku (ZnO). Roztwory koloidalne tych nanocząsteczek zostały bezpośrednio zmieszane z polimerami w celu wytworzenia kompozytów polimerowo-nanocząsteczkowych. Nanokompozyty nałożono w drodze powlekania obrotowego jako cienkie powłoki na odpowiednie substraty, takie jak szkło lub poli(tereftalan etylenu) (PET), stosowane powszechnie w elastycznych organicznych urządzeniach elektronicznych. W przypadku nanocząsteczek ZnO dołączonych do polimeru PEDOT:PSS (poli(3,4-etylenodioksytiofen) utlenionego za pomocą poli(4-styrenosulfonianu) — popularnej anody w organicznych urządzeniach elektronicznych — odkryto, że właściwości elektryczne polimeru można dostosować tak, aby podwoić jego przewodność elektryczną. Morfologia powierzchniowa cienkiej powłoki kompozytowej została scharakteryzowana w drodze obrazowania mikroskopem sił atomowych (atomic force microscopy, AFM). Prace przeprowadzone w ramach tego projektu mogą mieć znaczący wpływ na społeczeństwo. Zastosowana metoda jest przyjazna dla środowiska, co może w istotny sposób przyczynić się do przyjęcia "zielonej" technologii syntezy nanomateriałów. Ponadto jest to łatwy, szybki i bezpośredni sposób syntezy nanocząsteczek, który umożliwia również bezpośrednią, jednoetapową funkcjonalizację produktu nanocząsteczkowego. To z kolei prowadzi do oszczędności zasobów, co ma znaczący wpływ na gospodarkę, szczególnie w przypadku potencjalnego zastosowania tej technologii w środowisku przemysłowym.
