دانشمندان آزمایشگاه فیزیک میکروساختار مؤسسه ماکس پلانک روشی برای پوشش‌دهی آلومینیوم مبتنی بر اسید اگزالیک معرفی کردند، که برای تهی&#۱۷۲۸ غشاهای آلومینیومی در مقیاس صنعتی به کار می‌رود. این روش که پوشش‌دهی سخت آلومینیوم (HA) نامیده می‌شود، برای تولید بسیار سریع فیلم‌های آلومینیومی با تخلخل کم و ضخامت بالا (>۱۰۰ mum) در مقیاس صنعتی استفاده می‌شود.
فرآیند جدید پوشش‌دهی بسیار سریع آلومینیوم
دانشمندان آزمایشگاه فیزیک میکروساختار مؤسسه ماکس پلانک روشی برای پوشش‌دهی آلومینیوم مبتنی بر اسید اگزالیک معرفی کردند، که برای تهیه غشاهای آلومینیومی در مقیاس صنعتی به کار می‌رود. این روش که پوشش‌دهی سخت آلومینیوم (HA) نامیده می‌شود، برای تولید بسیار سریع فیلم‌های آلومینیومی با تخلخل کم و ضخامت بالا (۱۰۰mum ) در مقیاس صنعتی استفاده می‌شود.
در پوشش‌دهی آلومینیوم سخت یک چیدمان ایده‌آل که فاصله بین حفره‌های آن ۲۰۰-۳۰۰ نانومتر می‌باشد ایجاد می‌شود در صورتی که چنین وضعیتی برای روش‌های پوشش‌دهی ملایم تا به حال متصور نبوده است. مزیت اساسی پوشش‌دهی سخت نسبت به پوشش‌دهی معمولی کاهش زمان انجام کار می‌باشد به طوری که سرعت رشد اکسید همراه با آرایش نانوحفره‌ها، ۲۵ تا ۳۵ بار سریع‌تر می‌باشد. غشاهای آلومینا با کیفیت عالی که دارای نسبت بالایی از یکنواختی نانوحفره‌ها (< 1000) است، از این روش به دست می‌آیند. پوشش‌دهی آلومینیوم یکی از فرآیندهای ضروری صنعت می‌باشد و می‌توان محصولات پوشش داده شده را در هر گوشه‌ای از زندگی مانند ظروف پخت‌وپز، چارچوب‌های پنجره، قطعات الکترونیکی و … مشاهده کرد.
تاکنون صنعت آلومینیوم بیشتر به پوشش‌دهی آلومینیوم سخت مبتنی بر اسیدسولفوریک، که مزیت آن رشد سریع فیلم‌های اکسید نانوحفره‌ای بر سطح آلومینیوم می‌باشد، متکی بوده است. یکی از محدودیت‌های این فرآیند صنعتی، نامنظم بودن حفره‌های موجود در لایه‌های اکسیدی حاصل از فرآیند می‌باشد که در نهایت محصول جهت استفاده در فناوری‌های برتر و همچنین جهت تشکیل نانوساختارهای چند عاملی مناسب نمی‌باشد و اکنون با این روش این مشکلات حل می‌شوند. این فرآیند جدید فواید بسیاری در پی داشته که با پوشش‌دهی آلومینیوم رایج قابل استحصال نبوده است. یافته‌های این گروه باعث درک عمیق‌تری از مکانیسم چیدمان خود به خودی نانوحفره‌های اکسیدی در طول پوشش‌دهی آلومینیوم شده است. وقتی یک بستر آلومینیومی تحت پتانسیل ثابت به طور الکتروشیمیایی اکسید می‌شود، سطح آلومینیوم با لایه اکسیدی نانومتخلخل پوشیده می‌شود.
پوشش‌دهی آلومینیوم سخت چیدمان نامرتب‌تری نسبت به نمونه حاصل از پوشش‌دهی آلومینیوم نرم داردکه در فناوری نانو بسیار حائز اهمیت است. البته در صنعت برای ساخت مواد توده‌ای، این مسئله مشکلی به وجود نمی‌آورد.
فرآیند HA در چهار دهه اخیر زیاد مورد توجه نبوده است و برای توسعه مواد نانوساختار مورد استفاده قرار نمی‌گرفته است زیرا پارامترهای ساختاری مهم این فرآیند مانند اندازه حفره‌ها، فاصله بین حفره‌ها و نسبت نانوحفره‌ها به غشاء آلومینا به راحتی قابل کنترل نیست.
محققان دریافته‌اند که با یک پوشش‌دهی اولیه سطوح آلومینیوم و همچنین کنترل دقیق دمای سطح و در نهایت انتخاب مناسب ولتاژ پوشش‌دهی آلومینیوم می‌توان به یک نمونه حفره‌دار بسیار منظم رسید که هم ضخامت بالایی دارد و هم ۲۵ تا ۳۵ برابر سریع‌تر از روش‌های رایج به دست می‌آید.
این گروه با توجه به یافته‌هایشان، به غشاهای آلومینای منظم با نسبت‌های عمق حفره به قطر حفره بزرگتر از ۱۰۰۰، که قطرهای مودوله شده ثابت و متناوبی داشته‌اند؛ رسیدند. این نانوساختارهای سه بعدی پتانسیل بالایی برای به کارگیری در فناوری نانو از جمله میکروسیالیت، شبه‌موادها، بلورهای نوری سه بعدی و همچنین به عنوان الگو برای سنتز نانولوله‌ها و نانوسیم‌های عامل‌دار دارند.
این محققان نتایج کار خود را در مجله Nature Materials منتشر کرده‌اند.
