الامگیر کریم از شرکت لاستیک‌سازی گودیر (Goodyear) معتقد است که کنترل سازماند‌دهی نانوذرات به صورت الگوهایی در یک فیلم پلیمری بسیار نازک می‌تواند به جای روش‌های شیمیایی، از طریق آنتروپی انجام شود. کریم و همکارانش موفق به انجام این کار شده‌اند. فیلم‌های لایه نازک پلیمری دارای کاربردهای وسیعی در حوزه‌های مختلف هستند. از آنها در ساخت رنگ، روان‌ساز و چسب استفاده می‌شود. این گروه تحقیقاتی اقدام به توسعه روشی موسوم به SCPINSS کردند که در آن الگوسازی نرم از طریق تجمع نانوذرات انجام می‌شود. پژوهشگران این پروژه از این روش برای تولید فیلم‌های لایه‌نازک کامپوزیت پلیمری استفاده کردند که در آن سازمان‌دهی نانوذرات در مقیاس میکرونی به صورت کنترل شده انجام شده است.

این روش جدید به صورت منحصر به فرد نانوذرات را سامان‌دهی می‌کند تا الگوهایی روی فیلم ایجاد شود. از این الگوها در حوزه‌های مختلف نظیر حسگری استفاده میشود. آنتروپی به معنای بی‌نظمی دریک سیستم است؛ هر چند که در مواد کلوئیدی نشان داده شده است که هم آنتروپی و هم نظم می‌تواند به صورت همزمان افزایش یابد.

محققان این پروژه از آنتروپی برای شکل‌دهی مستقیم نانوذرات روی فیلم‌های پلیمری استفاده کردند. پژوهشگران از اثر محدود کردن آنتروپی برای ایجاد الگوهای توپوگرافی استفاده کردند. در نهایت آنتروپی سطح موجب ساماندهی نانوذرات می‌شود؛ بدون این که در آن از برهمکنش‌های مبتنی برآنتالپی که در شیمی رایج است، استفاده شود. از این روش می‌توان برای ترکیبات شیمیایی مختلف و ایجاد اشکال هندسی متفاوت استفاده کرد. این روش دارای پتانسیل بالایی برای تولید نانومواد با خواص ویژه به منظور استفاده در نانوالکترونیک و پلاسمونیک است.

کریم می‌گوید: « این فرآیند دارای کارایی بالایی بوده و می‌توان از آن برای نانوذرات مختلف استفاده کرد؛ بدون این که دورریزی در مواد اولیه اتفاق افتد. در واقع از ۱۰۰ درصد نانوذرات برای ایجاد الگو استفاده می‌شود.» نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Entropy-driven segregation of polymer-grafted nanoparticles under confinement در نشریه Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است.

منبع: ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

شما در وبسایت رسمی شرکت پلی اتیلن نوین ( اخبار پلیمری ) هسنید ?