Новости химической науки > Новый способ получения микрошестерен

По словам исследователей из США, тонкие пленки могут быть «обернуты» вокруг искривленных субстратов, что позволяет получать шестеренки для микромашин.

Самоорганизация позволяет получать любые возможные типы микромашин. (Рисунок из Soft Matter, 2009, DOI: 10.1039/b904635f)

Си Чен (Xi Chen) с коллегами из Колумбийского Университета нанесли тонкую прочную пленку поливинилхлорида на поверхность полиуретанового цилиндра. При дегидратации полиуретан сжимался в большей степени, чем пленка, что приводило к образованию пленкой структур, похожих на зубцы шестеренки.

Чен поясняет, что ключом к успеху является различная степень деформации шаблона и пленки, а охлаждение или дегидратация является возможным подходом достижения такого различия. Может сработать также и нагревание, так как пленка расширяется с большей скоростью, чем шаблон-субстрат.

Исследователи заявляют, что могут предсказать число и глубину зубцов на микрошестеренках – чем жестче пленка, тем меньшее число зубцов образуется на детали, полученной из нее после обработки. Чен заявляет, что разработанный метод может быть легко применен в получении микроустройств для гибкой электроники или биологических микроэлектромеханических системах.

До настоящего времени микроустройства получали с помощью дорогостоящих методов травления и микрообработки. Для метода Чена требуется только изменение температуры и отсутствие другого внешнего воздействия. Чен продемонстрировал, что он может получить большое количество разных форм – спиралевидных и скошенных, что достигается изменением типа субстрата-шаблона и типа пленки.

Шестеренки, полученные исследователями, имели диаметр до 6 миллиметра, но они уверены, что есть возможность получить микрошестеренки и меньшего размера, он заявляет, что будущие эксперименты будут посвящены получению микрошестеренок микрометрового и меньшего размеров.

Источник: Soft Matter, 2009, DOI: 10.1039/b904635f

метки статьи: #нанотехнологии, #новые материалы, #химическая технология, #химия поверхности, #химия полимеров