Opis projektu
Niekonwencjonalne metody przyrostu in situ na potrzeby wytwarzania funkcjonalnych metamateriałów plazmonicznych
Powierzchnie wykończone nanowzorami charakteryzują się właściwościami, które mogą przyczynić się do zrewolucjonizowania wielu technologii. Synteza oddolna polega na konstruowaniu nanomateriałów atom po atomie, a skutkiem tej reakcji jest zwykle zawiesina koloidalna nanocząstek, które następnie osadzają się na powierzchni. Proces przyrostu może także odbywać się bezpośrednio na podłożu, ale reakcje pozwalające na uzyskanie przyrostu in situ pozostają w dużej mierze niezbadane. Zespół finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych projektu NANOGROWDIRECT ma na celu poprawę jakości i uniwersalności metod, które dotychczas były pomijane przez badaczy. Wykorzystując niekonwencjonalną metodę, jaką jest przyrost in situ z kontrastem chemicznym, badacze skupieni wokół projektu NANOGROWDIRECT używają precyzyjnego nanokontrastu chemicznego w celu stymulowania tworzenia nanostruktur we wcześniej określonych miejscach. Badacze łączą chemię, dynamikę płynów oraz zewnętrzne potencjały elektromagnetyczne i elektrochemiczne, aby uzyskać pełną kontrolę nad właściwościami fizykochemicznymi, krystalografią i chemią powierzchni wyhodowanych nanostruktur.
Cel
Due to their unique physicochemical properties, nanopatterned surfaces can contribute to important technological innovations for efficient optical and communication devices, long-lasting batteries, and ultrasensitive diagnostic devices. Bottom-up synthesis enable to construct nanomaterials atom-by-atom from precursors using synthetic chemistry, usually producing colloidal nanoparticle suspensions that are later assembled on a surface. Alternatively, the fabrication process can be greatly simplified by instead applying bottom-up growth directly on a substrate. However, these “in situ” growth routes remain largely unexplored and poorly understood.
To address this knowledge gap and improve versatility and quality of this class of approaches, I propose to use an unconventional methodology called “chemical contrast in situ growth” or CC-iSG, where precise nanometric chemical contrast drives nanostructure formation at pre-determined sites.
With NANOGROWDIRECT, I will develop a foundational understanding of CC-iSG through the interrogation of fundamental synthetic aspects, and maximize its potential for achieving exemplary control over nanoscale properties of nanosurfaces and metamaterials. I will interrogate the effect of the identity, concentration, and delivery of various reactants to the pre-determined reaction sites, with focus on chemical control (Objective 1) and fluid dynamic control (Objective 2). I will also test the use non-chemical external factors, such as electromagnetic fields (Objective 3), and electrochemical potentials (Objective 4).
In the short term, CC-iSG will open up unexplored directions for engineering physicochemical properties of patterned nanosurfaces, combining wet-chemistry and external stimuli. Consequently in the long term, the far-reaching impacts of NANOGROWDIRECT will go beyond the field of nanochemistry, and yield breakthroughs in (photo/electro)catalysis, energy production and storage, medicine, and communications.
Dziedzina nauki
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
39005 Santander
Hiszpania