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インクジェット法を用いて高密度ムライトナノリボンを形成

Clemson Universityの研究グループがインクジェット法を用いて高密度ムライトナノリボンを形成しました。 本研究成果は、Journal of Sol-Gel Science and Technology: 1-11に掲載されています。 この記事は下記論文の紹介記事です。 論文: Hong, Yuzhe, et al. "Direct inkjet printing of mullite nano-ribbons from the sol–gel precursor." Journal of Sol-Gel Science and Technology: 1-11.

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10971-020-05301-3

セラミックの脆弱性を克服できるバイオインスパイアードセラミックには、数百ナノメートルの厚さの積層が必要であり、正確に製造することは非常に困難です。 同研究グループは、後熱処理を伴うゾルゲルインクジェット印刷法を使用して、高密度ムライトナノリボンを作製しました。


作製されたナノリボンは、サブマイクロメートルの厚さと数百マイクロメートルの幅の寸法を正確に制御できました。 水性ムライトゾルゲルプレカーサーからの新しい単相インクが開発され、インクジェット印刷性と低温での純粋なムライト相の形成が保証されました。 最大の課題の1つは、そのようなインクからどのように均一なトラックを実現するかでした。 これは、ゾルゲルインクと基板において0ではない後退接触角を持っているためです。 以前の理論的研究によると、インクトラックは最終的に離散したビーズになります。 しかし、溶媒蒸発によるゲル化が、印刷された線の安定性に重要な役割を果たすことを発見しました。 基板の加熱時に溶媒の蒸発とゾル-ゲル転移を利用して、安定した連続的なゲルのラインを印刷することができました。 これらの印刷されたラインを1000℃で焼成した後、望ましくない中間相のない純粋なムライト相が得られました。 印刷された線と点は、発砲中に形状を保持しました。 厚さ〜90〜200 nmのクラックのないムライトナノリボンを直接基板に印刷できることが示されています。 #ムライト #ナノリボン

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