Ультрадрібні бульбашки дали змогу керувати формою струменевого друку без хімічного залишку

Команда Токійського столичного університету запропонувала керувати висиханням струменевих крапель за допомогою ультрадрібних бульбашок, а не поверхнево-активних хімічних добавок. У досліді з водною суспензією наночастинок кремнезему зміна кількості бульбашок радикально перебудовувала розподіл частинок після випаровування. Робота опублікована в Precision Engineering.

Від «кавового кільця» до рівномірної плівки

Краплі об’ємом один нанолітр наносили на кремнієву підкладку. Без бульбашок частинки накопичувалися по краю й утворювали характерне «кавове кільце». Помірна концентрація бульбашок давала рівномірніше покриття, а подальше збільшення їхньої кількості переносило частинки ближче до центру. Бульбашки змінювали поверхневий натяг і розтікання рідини, але не змінювали електричний заряд самих наночастинок.

Після висихання бульбашки повністю зникають, тому в готовій структурі не залишається сторонньої речовини. Це відрізняє метод від традиційних добавок, які можуть впливати на електропровідність і чутливість надрукованого шару. Така чистота особливо важлива для мікроелектроніки, мікроелектромеханічних систем, газових сенсорів і друкованих провідників з графену чи інших функціональних наноматеріалів. Дослід встановив спосіб налаштовувати морфологію одного відбитка лише концентрацією бульбашок; наступним кроком буде перевірка повторюваності на швидких виробничих лініях і з різними типами чорнил.