Przełom w nanotechnologii: Polacy pokonali ograniczenia struktury metali

Dotychczasowe próby wytwarzania nanostruktur na metalach kończyły się niepowodzeniem, gdy przekraczały granice pojedynczych ziaren krystalicznych. To zjawisko utrudniało tworzenie powłok o jednorodnych właściwościach. Opracowana przez krakowskich fizyków metoda pozwala ominąć to ograniczenie. Jej skuteczność potwierdzono na przykładzie tytanu i jego tlenku.

Nowe rozwiązanie łączy dwie znane techniki – litografię nanocząstek i anodyzację. Choć obie były wcześniej stosowane w badaniach laboratoryjnych, nie były dotąd wykorzystywane wspólnie ani w skali przemysłowej. Zaletą opracowanej metody jest jej prostota, niskie koszty oraz możliwość skalowania procesu do dużych powierzchni.

„Jako jedyni na świecie potrafimy w sposób ściśle kontrolowany pokrywać nanorurkami z tlenku tytanu blachy tytanowe o dużych powierzchniach, liczonych w dziesiątkach centymetrów kwadratowych. Zaproponowana przez nas metoda to efekt połączenia uchodzących za niekonwencjonalne technik nanostrukturyzacji powierzchni materiałów: litografii nanocząstek oraz elektrochemicznej anodyzacji” - powiedział dr inż. Juliusz Chojenka z IFJ PAN.

Nowa metoda otwiera możliwości zastosowań w wielu dziedzinach. W medycynie może służyć do wytwarzania powłok implantów, które uwalniają leki i poprawiają biozgodność. W sektorze energetycznym umożliwia lepszą kontrolę fotoaktywności tlenku tytanu, co jest istotne dla rozwoju ogniw słonecznych. W detekcji chemicznej może zwiększyć czułość sensorów na wodór. Potencjalne zastosowanie obejmuje także elektronikę – nanorurki mogą zastąpić tradycyjne memrystory, oferując znaczną miniaturyzację elementów pamięci i sztucznych synaps.

Rozwiązanie krakowskiego zespołu to przykład skutecznego przełamywania barier technologicznych i przenoszenia rozwiązań laboratoryjnych do skali przemysł