تولید ساختارهای مختلف نانومقیاس با استفاده از جوهر سل‌ژل

جوهر سل‌ژل جدیدی توسط محققان دانشگاه ایلینویز توسعه یافته است که می‌توان آن را روی الگوهایی چاپ نموده و ساختارهای سه‌بعدی از اکسیدهای فلزی با اشکال نانومقیاس تولید نمود.

جوهر سل‌ژل جدیدی توسط محققان دانشگاه ایلینویز توسعه یافته است که می‌توان آن را
روی الگوهایی چاپ نموده و ساختارهای سه‌بعدی از اکسیدهای فلزی با اشکال نانومقیاس
تولید نمود.

قابلیت الگودهی مستقیم اکسیدهای فلزی راه جدیدی به سوی ابزارهای کارکردی ایجاد می‌نماید.
کاربردهای احتمالی شامل میکروپیل‌های سوختی، بلورهای فتونیک و حسگرهای گازی می‌باشد.

این محققان برای ایجاد ساختارهای سه‌بعدی از یک فرایند رسوب‌دهی روباتیک با عنوان
همگذاری به روش نوشتن مستقیم استفاده نمودند. جوهر سل‌ژل غلیظ شده به صورت یک رشته
از یک دهانک به قطر تقریبی یک میکرومتر خارج می‌شود.

در عین حال یک میکروقراردهنده که توسط رایانه کنترل می‌شود، مسیر را به طور دقیق
کنترل می‌کند. پس از تکمیل لایه اول الگو، دهانک کمی بالاتر می‌آید، و لایه دیگری
را رسوب می‌دهد. این فرایند تکرار می‌شود تا جایی که شکل مورد نظر تشکیل شود.

بر خلاف جوهرهای قبلی که نیاز به یک ظرف انعقاد مایع داشتند، جوهر جدید آنقدر غلیظ
است که به سرعت جامد شده و شکل خود را در هوا حفظ می‌کند.

اریک دوس دانشجوی تحصیلات تکمیلی و نوسنده اول مقاله‌ای که نتایج این تحقیق را
منتشر نموده است می‌گوید: «این امر به ما اجازه می‌دهد به طور مکرر فرایند رسوب‌دهی
را متوقف نموده و آن را دوباره از سر بگیریم و بدین ترتیب کنترل کاملی روی فرایند
رسوب‌دهی داشته باشیم».

پس از ایجاد ساختارهای مورد نظر، می‌توان از طریق حرارت دادن تا دماهای بالاتر، این
ساختارها را به فاز اکسید کارکردی تبدیل کرد.