Menu

Технології вікової давнини знаходять друге життя завдяки останнім досягненням науки і техніки

Технологии вековой давности обретают вторую жизнь благодаря последним достижениям науки и техники


Майже протягом століття технологія електрогальванічних нанесення покриття (electrophoretic deposition, EPD) використовується в промисловості для нанесення покриття з одного матеріалу на поверхню іншого матеріалу. Ця технологія є одним з найбільш поширених і найбільш старих технологічних процесів, а найвідомішим її застосуванням є нанесення захисного покриття на кузови автомобілів. На кузов автомобіля подається позитивний електричний потенціал і він поміщається в ємність з електролітом, на який подано негативний електричний потенціал. Під впливом виникає електричного струму іони металу із розчину електроліту осідають на поверхні кузова і створюють досить товстий шар захисного покриття.

Але з допомогою EPD-технології на поверхню може осідати покриття з абсолютно різних матеріалів, включаючи метали, кераміку, полімери і навіть живі клітини. Але при всій простоті та інших достоїнствах цей метод має ряд обмежень, що істотно звужують область його застосування. За допомогою EPD-технології можна досить просто і легко нанести покриття на всю поверхню матеріалу, а якщо потрібно нанесення покриття строго на певні ділянки поверхні, то тут і починаються труднощі, найчастіше непереборні.

Дослідники з Ліверморської національної лабораторії імені Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL), взяли за основу технологію електрогальванічних покриття вікової давнини і розробили на її основі технологію керованого світлом електрогальванічних покриття (light-directed electrophoretic deposition, LDEPD), в якій використовуються світлочутливі електроди і методи, що дозволяють створити галузі матеріалу, мають локальний електричний потенціал. Такі прийоми дозволяють нарощувати шар матеріалу покриття тільки на тих ділянках поверхні матеріалу, які були піддані опроміненню світлом під час проведення процесу. І крім вибіркового нанесення покриття без необхідності використання масок і шаблонів, така технологія дозволяє з високою точністю вирощувати впорядковані тривимірні структури, що складаються з різних матеріалів, на поверхні іншого матеріалу, що є ключовою технологією при виробництві складних матеріалів, метаматеріалів.

Слід зазначити, що використання світла лазера та інших технологічних рішень дозволило зробити з "давньої" технології електрогальванічних нанесення покриття, за допомогою якої можна було наносити на всю поверхню один шар матеріалу, абсолютно нову технологію виробництва виробів, що мають складну структуру поверхні. Не варто і згадувати, що можливість швидкого і недорогого отримання метаматеріалів зможе пожвавити бурхливий розвиток інших галузей науки і техніки, наприклад, створення плащів-невидимок, що охоплюють весь спектр видимого світла, полімерних і напівпровідникових сонячних батарей, має вкрай високу ефективність перетворення, і вирощування органів і нових кровоносних судин з штучного клітинного матеріалу.

|