Påvirker nanokonfinition interaktionen mellem to materialer, der bringes i kontakt?

Et forskerhold fra Université libre de Bruxelles viser, at det er muligt at estimere, hvordan nanokonfinering påvirker antallet af kontakter, der dannes af to materialer, der placeres i intim kontakt og, derfor, grænsefladeinteraktionerne.

De betragtede wafers af silicium, som dem, der stort set bruges i mikroelektronik, belagt med tynde polymerlag af forskellig tykkelse. De i øjeblikket anvendte omtrentlige metoder forudsiger, at interaktionen mellem de to materialer ikke afhænger af tykkelsen af ​​polymerlaget. Tværtimod, teamet ved Université libre de Bruxelles (ULB) ledet af Simone Napolitano (Polymer and Soft Matter Dynamics - Det Videnskabelige Fakultet), viste at størrelsen betyder noget. Molekyler ved grænsefladen mellem tyndere film danner mindre kontakter med siliciumpladen, fordi vdW -kræfterne (van der Waals (vdW) kræfter, der afhænger af dimensionen af ​​de involverede objekter) er svagere. Den anvendte metode tillod at verificere en slående sammenhæng mellem intensiteten af ​​vdW -kræfterne og antallet af kontakter.

Dette resultat viser, at den nuværende måde, vi tænker på grænseflader, ikke er gyldig. Ud over den enorme indflydelse på niveauet for fundamental videnskab, resultaterne af forskerne fra ULB kunne udnyttes på et stort antal applikationer. Siden næsten et årti, flere forskningsgrupper har vist, at egenskaber ved mange tynde belægninger - såsom flow, evnen til at tilbageholde eller afvise vand, dannelseshastigheden af ​​krystaller - afhænger af antallet af kontakter mellem filmen og dens understøttende substrat. Indtil nu, for at ændre dette nummer var det nødvendigt at ændre typen af ​​molekyler ved grænsefladen, ofte involverer komplekse kemiske reaktioner. Fundene fra Simavilla et al viser, at det er muligt at skræddersy nanomaterialers ydeevne ved blot at ændre deres dimensioner. Eller endda uden! ULB's forskerhold har, faktisk, også vist, at anbringelse af et andet materiale oven på polymerlaget i kontakt med substratet, påvirker på en kontrollerbar måde vdW -kræfterne ved grænsefladen mellem polymer af given tykkelse og substratet. Denne metode, derfor, gør det muligt at kontrollere polymerlaget uden at røre det, som ved hjælp af en fjernbetjening.