Duże powierzchnie metalowe pokryte precyzyjnie uformowanymi nanostrukturami pozostawały dotychczas w sferze fantazji. Przeszkoda stojąca na drodze do ich wytwarzania wydawała się fundamentalna, wynikała bowiem z obecności w metalach ziaren krystalicznych: ich granice zaburzały wzrost nanostruktur. W Instytucie Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie na przykładzie tytanu i jego tlenku udowodniono, że przeszkodę tę można pokonać i skutecznie, i tanio.
"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”, mówi dr inż. Juliusz Chojenka (IFJ PAN), pierwszy autor artykułu opisującego osiągnięcie, opublikowanego na łamach czasopisma „Acta Materialia”.
Przedstawiona metoda nanostrukturyzacji tlenku tytanu ma szansę znaleźć szerokie zastosowania. Implanty medyczne można byłoby pokrywać nanorurkami w kontrolowany sposób uwalniającymi do organizmu leki poprawiające biozgodność. Umiejętnie dobierając rozmiary i gęstość nanorurek można kontrolować fotoaktywność tlenku tytanu oddziałującego z promieniowaniem ultrafioletowym, co zachęca do zastosowań związanych z fotoogniwami czy kontrolowaniem przebiegu reakcji chemicznych. Wiadomo także, że powierzchnia tlenku tytanu zmienia swoje właściwości w zależności od adsorpcji nawet niewielkich ilości wodoru, zatem w grę wchodzą także nowe, czulsze od dotychczasowych detektory. Ciekawe perspektywy pojawiają się w zakresie miniaturyzacji memrystorów, czyli elementów elektronicznych, których opór zależy od historii przepływającego przez nie prądu. Obecnie memrystory, będące obiecującymi składnikami nowych typów pamięci i sztucznych synaps, osiągają rozmiary rzędu dziesiątków mikrometrów. Tymczasem ich funkcję mogłyby przejąć pojedyncze nanorurki, a więc obiekty o rozmiarach co najmniej setki razy mniejszych.
#ciekawostki #technologia #nanotechnologia
