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

 

Человечек наномира
Человечек наномира

Крабовый панцирь побеждает грязную нефть
Химики МГУ разработали уникальную люминесцентную методику определения маркеров «грязной нефти» (дибензотиофенов) с использованием селективной сорбции в оптически прозрачных материалах на основе сшитых гелей хитозана.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

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.