Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис. 1. Схема печати и изображения маски и полученного полимера. Масштаб 200 нм, если не оговорено иное.
Рис. 2. Схема рентгеновского эксперимента, возможные упорядочения и рентгеновские данные вне плоскости и в плоскости.

Упорядочение полимера вдоль и поперек

Ключевые слова:  сопряженные полимеры

Опубликовал(а):  Уточникова Валентина Владимировна

16 октября 2009

Полимеры с системой сопряженных связей в последнее время интересуют ученых как оптимальное по соотношению цена-качество средство для создания таких устройств, как солнечные батареи и полевые транзисторы. Однако микроструктура слоев полимера напрямую влияет на качество работы таких устройств, поскольку от нее напрямую зависит, например, подвижность носителей заряда. Дело в том, что перенос заряда происходит анизотропно из-за перекрывания пи-орбиталей. Например, в случае полимера Р3НТ (поли-3-гексилтиофена) подвижность зарядов вдоль п-п стеков составляет 0.1 см2/Вс, а поперек - на несколько порядков меньше. Таким образом, перенос заряда, мобильность и даже оптические свойства напрямую зависят от упорядочения и кристалличности, при этом методов прецизионного контроля над морфологией и упорядочением таких полимеров пока нет.
Технология нанопечати (nanoimprint lithography) уже раньше была предложена для вертикального упорядочения производных Р3НТ-фуллерена (полли-3-гексилтиофен - фуллерена), и теперь та же группа ученых развивает этот метод для создания упорядоченных наноструктур Р3НТ на большой площади с различной геометрией. Схема процесса представлена на Рис. 1а. Сначала происходит нанопечать кремниевого шаблона, который наносится на пленку полимера, разогретую на 20-30 градусов выше ее температуры стеклования, которая в случае Р3НТ составляет 67 оС. СЭМ изображение кремниевой решетки (вид сверху) показано на Рис. 1b. Ширина звена составляет 65 нм, глубина 200 нм. Поперечное сечение формы показано во вкладке. Нанорешетка Р3НТ, полученного с помощью этой формы, показана на Рис. 1с (наклон на 45о). Остаточный непропечатанный слой имеет толщину около 20 нм, что видно на вкладке, изображающей СЭМ образ поперечного сечения.
На Рис. 1d показана форма с гексагональным массивом пор и ее поперечное сечение. Диаметр пор 80 нм, высота - 350 нм. Изображение "наклоненного" на 45о полимера, полученного с помощью этой формы, показано на Рис. 1е. Диаметр столбиков составляет 80 нм, высота - 200-250 нм, а толщина остаточного слоя - также 20 нм. Анализ полученных структур проводили методом рентгеновской дифракции в плоскости и в перпендикулярном направлении. Схема экспериментов показана на Рис. 2а. На Рис. 2b показаны возможные способы упорядочения структур. Соответственно, для определения составляющий вдоль осей x и z используются методы в плоскости (решетка и столбики, Рис. 2d) и вне плоскости (столбики, решетка вдоль и поперек, Рис. 2с), соответственно. Также во вкладке на Рис. 1d показаны увеличенные 100- и 010- пики (указаны индексы Миллера).
Из данных изображения "вне плоскости" (out-of-plane) по интенсивному сигналу 100 при 5.2о (параметр решетки а) видно, что доминирует ориентация цепей "на ребре" ("edge-on"). По отсутствию сигнала 010 (параметр решетки b) можно судить о ничтожном содержании расположения "лежа" ("face-on"). Направление цепей также видно по рентгеновским данным в плоскости (Рис. 2d). Например, интенсивный 100 - пик для параллельной решетки показывает, что цепи могут располагаться либо "лежа", либо вертикально. Но по данным вне плоскости расположение "лежа" отсутствует, что доказывает вертикальное расположение цепей в напечатанном полимере. Таким образом, метод действительно позволяет легко печатать полимерные массивы с необходимым типом упорядочения, возникающего самопроизвольно.


Источник: ACSNano



Комментарии
???
А как это посчитать и применить в жизни?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Наносеребро
Наносеребро

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.