Лабораторный комплекс для получения коллоидных фотонно-кристаллических структур. Часть 2

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Коллоидные фотонно-кристаллические структуры – перспективный материал наноинженерии. Целью работы являлось создание комплекта масштабируемого оборудования для синтеза монодисперсных коллоидных частиц и получения из них сверхрешеток. Авторы представили описание комплекта, результаты исследования структур и сформулировали рекомендации по конструированию оборудования и реализации технологических процессов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. В. Панфилова

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: panfilova.e.v@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7944-2765

кандидат технических наук, доцент

Россия, Москва

В. А. Дюбанов

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)

Email: panfilova.e.v@bmstu.ru
ORCID iD: 0009-0007-8569-3270

аспирант

Россия, Москва

А. Р. Ибрагимов

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)

Email: panfilova.e.v@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0001-9689-1837

ассистент

Россия, Москва

Д. Ю. Шрамко

Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (Национальный исследовательский университет)

Email: panfilova.e.v@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-0824-6772

ассистент

Россия, Москва

Список литературы

  1. Панфилова Е.В. Перспективные методы формирования планарных наноструктур // Наноинженерия. Машиностроение. 2014. № 8. С. 29–33.
  2. Chen G., Hong W. Mechanochromism of structural‐colored materials / Advanced Optical Materials. 2020. Vol. 8. No. 19. P. 2000984.
  3. Ding T. et al. Revealing invisible photonic inscriptions: images from strain // ACS Applied Materials & Interfaces. 2015. Vol. 7. No. 24. PP. 13497-13502.
  4. Inan H. et al. Photonic crystals: emerging biosensors and their promise for point-of-care applications // Chemical Society Reviews. 2017. Vol. 46. No. 2. PP. 366–388.
  5. Hongbo X. et al. H2O-and ethanol concentration-responsive polymer/gel inverse opal photonic crystal // Journal of Colloid and Interface Science. 2022. Vol. 605. PP. 803–812.
  6. Kocak G., Tuncer C., Bütün V. pH-Responsive polymers // Polymer Chemistry. 2017. Vol. 8. No. 1. PP. 144–176.
  7. He G., Manthiram A. Nanostructured Li2MnSiO4/C cathodes with hierarchical macro //mesoporosity for lithium‐ion batteries / Advanced Functional Materials. 2014. Vol. 24. No. 33. PP. 5277–5283.
  8. Hines L. et al. Soft actuators for small‐scale robotics // Advanced materials. 2017. Vol. 29. No. 13. P. 1603483.
  9. Wang Y. et al. Chameleon-inspired structural-color actuators // Matter. 2019. Vol. 1. No. 3. PP. 626–638.
  10. Joshi G.K. et al. Ultrasensitive photoreversible molecular sensors of azobenzene-functionalized plasmonic nanoantennas // Nano Letters. 2014. Vol. 14. No. 2. PP. 532–540.
  11. Ming T. et al. Resonance‐Coupling‐Based Plasmonic Switches // Small. 2010. Vol. 6. No. 22. PP. 2514–2519.
  12. Franklin D. et al. Polarization-independent actively tunable colour generation on imprinted plasmonic surfaces / Nature communications. 2015. Vol. 6. No. 1. P. 7337.
  13. Shao L., Zhuo X., Wang J. Advanced plasmonic materials for dynamic color display // Advanced Materials. 2018. Vol. 30. No. 16. P. 1704338.
  14. Puzzo D.P. et al. Electroactive inverse opal: a single material for all colors // Angewandte Chemie. 2009. Vol. 121. No. 5. PP. 961–965.
  15. Walish J.J. et al. Bioinspired electrochemically tunable block copolymer full color pixels // Advanced Materials. 2009. Vol. 21. No. 30. PP. 3078–3081.
  16. Nonappa. Precision nanoengineering for functional self-assemblies across length scales / Chemical Communications. 2023. Vol. 59. No. 93. PP. 13800–13819.
  17. Панфилова Е.В., Хань Н.Т.Х., Дюбанов В.А. Разработка процесса получения коллоидного монослоя полистирола для технологии микросферной литографии // Инженерный журнал: наука и инновации. 2020. No. 10 (106). P. 8.
  18. Narayanan S. et al. Thin photonic crystal templates for enhancing the SERS signal: a case study using very low concentrations of dye molecules // Physica Scripta. 2024. Vol. 99. No. 3. P. 035512.
  19. Snapp P. et al. Colloidal photonic crystal strain sensor integrated with deformable graphene phototransducer // Advanced Functional Materials. 2019. Vol. 29. No. 33. P. 1902216.
  20. Беседина К.Н. Разработка методов управляемого формирования и исследование тонкопленочных опаловых наноструктур: дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., 2014.
  21. Ko Y.G., Shin D.H. Effects of liquid bridge between colloidal spheres and evaporation temperature on fabrication of colloidal multilayers // The Journal of Physical Chemistry B. 2007. Vol. 111. No. 7. PP. 1545–1551.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис.5. Компоновка стенда для синтеза коллоидного раствора SiO₂

Скачать (158KB)
Метаданные
3. Рис.6. Фотография стенда для синтеза коллоидного раствора SiO₂

Скачать (202KB)
Метаданные
4. Рис.7. Макет (a) и фотография (b) установки вертикального вытягивания из коллоидного раствора

Скачать (388KB)
Метаданные
5. Рис.8. Макет (слева) и фотография (справа) универсальной установки

Скачать (357KB)
Метаданные
6. Рис.9. Окно программы управления универсальной установкой

Скачать (98KB)
Метаданные
7. Рис.10. Зависимость диаметров полученных ЧДК и их полидисперсности (Polydisperaity) от концентраций аммиака

Скачать (72KB)
Метаданные
8. Рис.11. СЭМ-изображение фотонно-кристаллической пленки, сформированной методом вертикального вытягивания из 5% коллоидного раствора с диаметром частиц SiO₂ 300 нм после осаждения (a), после термообработки при 75 °С в течение 5 мин (b), после травления в смеси Ar и O2 в течение 30 с при мощности источника 65 Вт (c)

Скачать (428KB)
Метаданные
9. Рис.12. СЭМ-изображения фотонно-кристаллических пленок, отображающие зависимость количества слоев от скорости вытягивания, а – 0,5 мм/мин, b – 0,5 мм/мин, c – 0,4 мм/мин, d – 0,35 мм/мин, e – 0,3 мм/мин, f – 0,1 мм/мин

Скачать (553KB)
Метаданные
10. Рис.13. Результаты измерения спектральных характеристик отражения коллоидных пленок, полученных методом вертикального осаждения (a) и центрифугирования (b)

Скачать (118KB)
Метаданные

© Панфилова Е.В., Дюбанов В.А., Ибрагимов А.Р., Шрамко Д.Ю., 2024