Nanotillämpning 1 Sökning på nano och poly i titeln på vetenskapliga artiklar under 2010 (1 jan- 15 mars) Gissa hur många?: T ex: Non-isothermal crystallization behavior of low-density polyethylene/copper nanocomposites Biocatalytic approaches for synthesis of conducting polyaniline nanoparticles Flame-resistant polymer nanocomposites based on layered silicates Poly(methylmethacrylate)-silica nanocomposites films from surfacefunctionalized silica nanoparticles Structural characteristics and properties of silica/poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) nanocomposites prepared by mixing colloidal silica or tetraethyloxysilane (TEOS) with PHEMA Non-isothermal crystallisation kinetics of self-assembled polyvinylalcohol/silica nano-composite Formation of nanoimprinting mold through use of nanosphere lithography 1. Nomenklatur 2. En tillämpning inom nano Syntes tätpackning Bildanalys Magnetisk avbildning 3. Ev. Utdelning inlämningsuppgift 1
Emulsionspolymerisation Initiatorn måste vara löslig i vatten, t ex peroxodisulfatjon [S 2 O 8 ] 2- Den hydrofoba monomeren bildar stora miceller med hjälp av ytaktiva ämnen. Ovanför CMC (kritiska micellbildningskoncentrationen) bildas ett stort antal små miceller av enbart det ytaktiva ämnet. Monomeren diffunderar långsamt i vattenfasen, reagerar med initiatorn. Vid 4-5 monomerer börjar den bli hydrofob - söker sig till de mindre polymer-micellerna (väldefinierade storleksmässigt). Storleksselektion kan förbättras med elektrofores Latex = supension av polymerpartiklar i vatten. 2
Polystyren (PS) kan tillverkas som oerhört jämnstora och perfekta sfärer Normalt genom emulsionspolymerisation Används t ex som fyllmedel (ofta ihålig) och filmbildare i vattenbaserade färger Kan vi använda dessa för nanoteknologi? a. 3-5 ul av en 5% monodispers PS-lösning i vatten/etoh sätts på ett substrat. Partiklarna får flyta av på en vattenyta (hög renhet, annars sjunker partiklarna) b. Partiklarna konsolideras (kompakteras) mha en droppe (4 ul) natriumdodecylsulfat c. Filmen lyfts upp på substratet igen och undersöks med laserdiffraktion eller mikroskopi. Jämn interferensfärg - jämnt lager 3
Martin Eks vinterhobby: spela nanokula Dålig vätning Dålig vätning 4
Dålig överföring Dålig överföring 5
Comvicbeläggning (dålig täckning) Börjar likna nåt! 6
Börjar likna nåt! AFM-bild. Perfekt packning av PSsfärer i 2-D? Fouriertransform visar typ av tätpackning och perfektion 496 nm PS-sfärer 7
Fouriertransformanalys av filmer Räkneövning! Negativ av första bilden? 1040 nm PS-sfärer 8
Förångning av metall (Ni) igenom PS-lagret. (AFM-bild) Höjd 10 nm, bredd ca 140 nm Annealing (värmebehandling) ger mer sfäriska partiklar, 65 nm i diameter Kan man göra andra mönster? 10 o rotation av lager 2 Simulerat mönster 30 o rotation av lager 2 Simulerat mönster 9
Avbildning av magnetisk struktur mha MFM, Magnetic Force Microscopy. a) första (normal) scan. b) scan i lift mode med magnetisk tip. Single domains syns i de flesta partiklar. Andra tillämpningar av PS-nanosfärer? Växa arrays av Fe-katalyserade kolnanorör - fältemitters Här: 3-DOMmaterial. (3-D ordered macroporous mat.) Porös kromoxid. Till porösa elektroder, fotoniska kristaller 10