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Nanofibres dans des formes complexes, et en utilisant des longueurs illimitées nouveau processus

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Le complexe de fabrication en continu, en trois dimensions nanométriques, les structures et la capacité à croître de nanofils individuels longueur illimitée sont désormais possible avec un procédé mis au point par des chercheurs de l'Université de l'Illinois.

Sur la base de la rapide évaporation des solvants de la simple «encres», le processus a été utilisé pour fabriquer des nanofibres autoportant, empilés tableaux de nanofibres et continuellement plaie bobines de nanofils. Les applications potentielles incluent des interconnexions électroniques, les échafaudages et biocompatibles nanofluidic réseaux.

"Le processus est comme le dessin avec une plume - sort l'encre sèche vite et ou" solidifie ", a déclaré Min-Yu Feng, un professeur de sciences et de génie mécanique, et une société affiliée de l'Institut Beckman. "Mais, contrairement à dessin avec une plume, que l'on peut tirer des objets en trois dimensions."

Yu et étudiants diplômés et Abhijit Suryavanshi Jie Hu décrire le processus de dessin dans un papier accepté pour publication dans la revue Advanced Materials, et affiché sur son site Web.

Pour utiliser le nouveau processus, les chercheurs commencent par un réservoir d'encre relié à une micropipette de verre qui a une ouverture aussi petite que 100 nanomètres. La micropipette est amené à proximité d'un substrat jusqu'à ce qu'un liquide ménisque entre les deux formes. Comme la micropipette est ensuite arrachée sans heurts, de l'encre est tirée du réservoir. Dans le minuscule ménisque, le soluté et nucleates précipite comme le solvant s'évapore rapidement.

Jusqu'ici, les chercheurs ont fabriqué freestanding nanofibres environ 25 nanomètres de diamètre et 20 microns de longueur, droites et nanofibres environ 100 nanomètres de diamètre et de 16 millimètres de long (uniquement limitée par les voyages gamme de l'appareil qui se déplace la micropipette).

Pour attirer plus de nanofils, les chercheurs ont mis au point un processus de la filature de précision en même temps que les vents et attire un nanofibres sur une bobine qui est millimètres de diamètre. Al'aide de cette technique, Yu et ses élèves plaie d'une bobine de microfibre. La microfibre a été d'environ 850 nanomètres de diamètre et de 40 centimètres de long.

Pour mieux démontrer la polyvalence du dessin, pour lequel l'U. of I. a déposé une demande de brevet, les chercheurs ont appelé nanofibres de sucre, de l'hydroxyde de potassium (un des principaux produits chimiques industriels) et à la sortie de boîtes quantiques pleine à craquer. Alors que les nanofibres sont actuellement fabriquées à partir d'encres à base d'eau, le processus est facilement extensible à encres réalisés avec des solvants organiques volatils, Yu dit.

"Notre procédure offre une alternative économiquement viable pour la fabrication directe et écriture des nanofibres à partir de nombreux matériaux," Yu dit. "En outre, le processus peut être utilisée pour intégrer des composants micro-et nano-échelle."

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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La Fondation Grainger, de la National Science Foundation et l'Office of Naval Research a fourni le financement. Une partie des travaux a été effectuée à l'université du Center for Microanalysis of Materials, qui est partiellement financé par le US Department of Energy.

Source: James E. Kloeppel
Université de l'Illinois à Urbana-Champaign

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