ایجاد حفره‌هایی با اندازه کمتر از۱۰ نانومتر

غشاءهای آلومینای متخلخل کاربردهای متعددی دارند برای مثال از آنها در
فیلتراسیون، زیست الکترونیک و فتونیک استفاده می‌شود. همچنین از این مواد
در تولید نانوساختارهای یک بعدی یا صفر بعدی استفاده می‌شود. با روش‌های
ساخت فعلی، مهمترین مانع در به‌کارگیری این غشاء‌ها اندازه حفره‌های آن است
که نمی‌تواند کمتر از ۲۵ نانومتر باشد. همچنین ساختار چنددامنه آنها موجب
شده تا استفاده از آنها در حوزه الکترونیک با محدودیت‌هایی روبرو باشد.
البته در حال حاضر امکان ایجاد حفره‌های منظم روی بلورهای آلومینا وجود
دارد به‌طوری که این کار روی بلورهایی با ابعاد چند سانتیمتر انجام شده است
اما مشکل این است که هزینه و زمان زیادی برای این کار لازم است.

غشاءهای آلومینای آندی متخلخل با استفاده از فرآیند ساده و ارزان قیمت
آندایز آلومینیوم به‌دست می‌آید که در نهایت موجب تشکیل حفره‌هایی منظم،
موازی و عمودی در سطح آلومینیوم می‌شود. آلومینای آندی متخلخل را می‌توان
از آندایز کردن آلومینیوم در محیط اسیدی ایجاد کرد، بسته به این که چه نوع
اسیدی استفاده شود و ولتاژ کار چقدر باشد، قطر حفره‌های به‌دست آمده
می‌تواند ۲۵، ۴۰ و ۱۸۰ نانومتر باشد که این حفره‌ها روی شبکه‌های ۶۰، ۱۰۰ و
۶۰۰ نانومتری تشکیل می‌شوند، نسبت قطر حفره‌ به شبکه ۲٫۵ و درصد تخلخل ۱۰
درصد است.

اخیرا محققان موفق به ارائه روشی شدند که با استفاده از آن می‌توان قطر
حفره‌ها را کاهش داد در حالی که نظم آنها و ضریب شبکه حفظ شده باقی
می‌ماند. در این پروژه پژوهشگران از الگوی آلومینای آندی متخلخل با
حفره‌های یکسان استفاده کردند که قطر حفره‌ها در آنها زیر ۱۰ نانومتر و
تخلخل‌شان ۳٫۵ درصد است.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان A Novel Self-Ordered Sub-10
nm Nanopore Template for Nanotechnology در نشریه Advanced Materials به
چاپ رسیده است.

مهمترین دستاورد این پروژه آن است که ابعاد حفره‌ها با تغییر شرایط
آندایزینگ قابل کنترل است. محققان این پروژه درصدد هستند تا درک بهتری از
فرآیند نظم‌گیری حفره‌ها پیدا کنند تا با این کار بتوانند حفره‌ها را در
مساحت‌های بزرگتری ایجاد کنند.