Razlaganje električnim poljem u tankim optičkim slojevima - nanostrukturiranje, dopiranje, porozni slojevi - REPTOSNANODOPS

Datum početka projekta
01.09.2017.
Datum kraja projekta
31.08.2021.
Status
Aktivan
Kategorija projekta
Projekti Hrvatske zaklade za znanost

Proces izmjene metalnih iona se koristi već stotinama godina u proizvodnji obojenih stakala. Kao izvor metalnih iona može se koristiti sloj metala u čvrstom stanju. Da bi se ubrzala difuzija primjenjuje se umjereno zagrijavanje i električno polje. Istraživanja su pokazala da u ovakvim uvjetima dolazi do razlaganja metalnih nanočestica (NČ) uronjenih u staklo, dielektrični tanki sloj ili višeslojni sustav. Ovaj proces je poznat kao razlaganje električnim poljem (EFAD - electric field assisted dissolution). Ovaj proces ima nekoliko zanimljivih efekata. Primjenom EFAD-a na NČ uronjene u dielektričnu matricu, u njoj ostaju šupljine - pore. Razlaganjem metalnih NČ primjenom strukturirane elektrode, uzorak s elektrode se preslikava na sistem s metalnim NČ. Zagrijavanjem podloge dopirane metalnim ionima u njoj se formiraju NČ. Nedavno je pokazano da metal ponovno izlazi na površinu zagrijavanjem u atmosferi vodika, formirajući inverzni uzorak onome strukturirane primijenjene elektrode.

Navedeno pokazuje brojne mogućnosti EFAD-a: dopiranje, formiranje poroznih slojeva i restrukturiranje. No, unatoč velikom potencijalu EFAD-a, znanstvene aktivnosti koje ga uključuju nisu brojne, te ostaju na nivou baznih istraživanja, s primjenom samo za pripremu nanokompozitnog stakla s Ag NČ. Ovim projektom bi se sistematično istražio EFAD kao metoda dopiranja i izrade poroznih slojeva. Projekt se ne bi ograničio samo na bazna istraživanja. Postignute spoznaje bi se primijenile za poboljšanje karakteristika punjivih litijskih tankoslojnih baterija i izradu nanostruktura reverznim restrukturiranjem. Radi znatnog potencijala EFAD-a, dio vremena i resursa će se posvetiti i ostalim mogućim primjenama.

Glavni istraživač / voditelj

Vesna Janicki, dr.sc

viši znanstveni suradnik +385 1 457 1247

Ostali suradnici

J. Sancho-Parramon (IRB)

B. Okorn (IRB)

Vesna Blažek Bregović (IRB)

J. Arbiol (ICREA, ICN2,CSIC and The Barcelona Institute of Science and Technology

M. Oljača (Cabot Corporation)

H. Zorc(konzultant)