Создан новый метод нанесения морщинистого рельефа на полимерные поверхности — с помощью фокусированного пучка ионов. Эта необычная разработка появилась благодаря совместным усилиям ученых Гарвардского университета (Harvard University) и Национального университета Сеула (Seoul National University).

По объяснению Ашкана Вазири (Ashkan Vaziri), преподавателя из Гарварда, новая техника формирования морщин на полимерах представляет собой одношаговый процесс. Как говорит исследователь, получить интересующий рельеф можно, управляя движением потока ионов относительно поверхности (то есть это чем-то похоже на работу с аэрографом). Контролировать морфологию мелких морщин данная методика позволяет с помощью изменения интенсивности ионного пучка.

Данная технология позволяет формировать различные морщины – от простых до очень сложных. Среди самых специфических примеров форм исследователи называют S-образные, круговые и в виде длинных каналов, напоминающих застежку-молнию.

Принцип формирования рельефа заключается в том, что поток ионов, сталкивающихся с поверхностью, меняет химическую структуру полимера. В результате этого тончайший слой поверхности становится прочнее и стремится расшириться. Из-за этого внутри более глубокого слоя возникает нескомпенсированное механическое напряжение, которое и заставляет поверхность выгибаться, формируя морщинистые структуры.

Эта разработка может применяться для создания устройств, использующихся для разделения микроскопических частиц, а также в различных биосенсорах.

Минимальная ширина морщин, которую удалось получить в проведенных опытах, составляет всего 50 нанометров. Однако авторы нового метода на этом не останавливаются и продолжают дальнейшие эксперименты.

Ученые описали результаты исследования в публикации в «Слушаниях национальной академии наук» (PNAS), а также подали заявку на патентование своей разработки.

Мembrana