КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-73-00144
НазваниеВлияние состава и свойств микроэмульсий на основе неионных ПАВ на характеристики концентрированных органозолей металлов и проводящих покрытий на их основе
Руководитель Поповецкий Павел Сергеевич, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт неорганической химии им. А.В.Николаева Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл
Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-405 - Наноструктуры и кластеры. Супрамолекулярная химия. Коллоидные системы.
Ключевые слова Наночастицы, поверхностно-активные вещества, стабилизация заряда в неполярных средах, электрокинетический потенциал, устойчивость дисперсных систем, печатная электроника, чернила на металлической основе, металлические пленки.
Код ГРНТИ31.15.37
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
«Продвинутого» человека сложно представить без всевозможных электронных «девайсов». Практически у любого устройства можно найти аналог с приставкой «смарт». Высокий темп жизни обуславливает желание людей экономить время почти на всем. Поэтому в современном мире электроникой «нафаршировано» все, и мало кого удивишь возможностью запуска и контроля работы обычных бытовых приборов со смартфона. По причине высочайшего спроса производители стремятся максимально упростить и удешевить технологию производства таких смарт-устройств и комплектующих к ним. В последние десятилетия активно развиваются технологии функциональной печати. При использовании специальных «наночернил» можно в минимальное количество производственных стадий получить, например, сенсорный экран для смартфона или плату для компьютера. Такой подход позволяет добиться колоссальной экономии временных и материальных затрат, и по мнению экспертов в течение нескольких лет может основным способом получения электронных комплектующих.
Основная сложность заключается в получении «наночернил». В функциональной печати не «нано-» попросту не работает: необходимого качества печати и бесперебойной работы оборудования можно достичь лишь в том случае, если размер частиц не превышает 50 нм. Для получения электронных устройств в качестве основного компонента чернил обычно выступает металл с высокой проводимостью – серебро, медь или золото. Задача получения наночастиц металлов, размер которых не менялся бы в течение долгого времени, решена несколько десятилетий назад. Для этих целей предпочтительны методики синтеза с использованием ограничивающих темплатов, наиболее популярными из которых являются мицеллы поверхностно-активных веществ (ПАВ). Этот подход позволяет не только получать наночастицы сразу в жидкой фазе, но и легко контролировать их размер. Но для печати подобные системы не годятся из-за крайне низкой концентрации металла. Классический подход масштабирования синтеза с увеличением концентрации и объема загрузки прекурсоров обычно приводит к дестабилизации и разрушению микроэмульсии и формированию грубодисперсного осадка. Для увеличения концентрации металла требуется использование принципиально иных синтетических подходов или привлечение методик разделения и концентрирования. Для неполярных дисперсионных сред одним из наиболее эффективных методов концентрирования является неводный электрофорез. Для концентрирования частиц в данном случае требуется наличие значительного поверхностного заряда (электрокинетического потенциала). Электрокинетический потенциал также определяет энергию электростатического отталкивания частиц, что является важнейшим фактором устойчивости дисперсных систем. Поэтому именно заряженные наночастицы представляют наибольший интерес для практических целей. Важно отметить, что обратные мицеллы ПАВ широко используются не только в качестве темплатов для синтеза наночастиц, но и в качестве добавок, позволяющих контролировать заряд наночастиц. В ряде работ отмечена возможность использования в качестве заряжающих добавок не только ионных ПАВ, но и неионных, таких как эфиры сорбитола и жирных кислот или ПАВ на основе полиизобутилен сукцинимида. Притом с сопоставимой эффективностью. Но в сравнении с ионными ПАВ, неионные ПАВ беззольные (не содержат несгораемых остатков), что делает их более перспективными стабилизаторами наночастиц с точки зрения дальнейшего применения в печатной электронике. Можно ожидать получения покрытий более высокой чистоты термической обработкой композитов металлических наночастиц в матрице неионных ПАВ, нежели в матрице ионных.
Целью данного проекта является получение концентрированных органозолей металлов с высокой проводимостью, стабилизированных «заряжающими» неионными ПАВ и исследование перспектив их использования для получения проводящих покрытий высокой чистоты.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ