ساخت پوشش های نانومقیاس با پژوهشگران پارک دانشگاه شریف

absnews

به گزارش ای بی اس نیوزپوشش دهی با روش های معمولی پاشش باعث ایجاد قطرات در اندازه های مختلف می شود که بر کیفیت لایه تشکیل شده تأثیر می گذارد و کنترل ضخامت لایه را دشوار می کند.

محققان یک شرکت دانش بنیان مستقر در پارک علم و فناوری دانشگاه صنعتی شریف، دستگاه اسپری اولتراسونیک USS-40C را برای پوشش دقیق با استفاده از انواع جوهرها یا محلول‌های نانوذرات طراحی کرده‌اند. USS-40C یک مدل دستگاه اسپری اولتراسونیک اتوماتیک با ماژول حرکتی CNC X و Y با سرعت قابل تنظیم است. به این ترتیب می توان حرکت نازل اولتراسونیک را برنامه ریزی کرد و سطح مشخصی را برای مدت زمان مشخصی اسپری کرد.

فعالیت اصلی این شرکت تجهیزات آزمایشگاهی است که به طور خاص در زمینه تولید و آنالیز سلول های خورشیدی استفاده می شود، اما به طور کلی کاربردهای متنوع دیگری دارد. این شرکت علاوه بر تجهیزات، طیف وسیعی از مواد آزمایشگاهی مورد استفاده در سلول های خورشیدی، ال ای دی و الکترونیک چاپ را تولید می کند و خدمات گسترده ای را در زمینه ساخت و آنالیز سلول های خورشیدی ارائه می دهد. این شرکت با مجموعه ای جامع از محصولات و خدمات در زمینه سلول های خورشیدی هم اکنون مرجعیت در این زمینه در کشور است.

در روش اسپری اولتراسونیک، قطرات بسیار ریز با توزیع اندازه باریک در اثر لرزش نوک نازل ایجاد شده و با سرعت نسبتاً کم به سطح می رسند. در روش های مرسوم پاشش اندازه قطرات چندین برابر است و به دلیل سرعت بالای برخورد آنها بر سطح، درصد قابل توجهی از آنها از سطح منعکس می شود. به همین دلیل پاشش اولتراسونیک قادر است لایه های بسیار یکنواختی ایجاد کند و با توجه به قابلیت مدیریت حرکت قطرات، میزان تلفات مواد بسیار کمتر خواهد بود.

طبق اعلام ستاد نانو، فاصله بین نازل و نمونه به صورت دستی قابل تنظیم است. محلول از طریق پمپ سرنگ (با امکان نصب دو سرنگ) به نازل تزریق می شود. سرعت پیستون سرنگ را می توان بین 2 سانتی متر در دقیقه تا 100 سانتی متر در دقیقه تنظیم کرد. نازل اولتراسونیک از فولاد 316 ساخته شده است که مقاومت بالایی در برابر ترکیبات شیمیایی دارد و خواص صوتی خوبی دارد. به دلیل وجود امواج اولتراسونیک احتمال گرفتگی نازل بسیار کم است. محلول از داخل سرنگ از طریق یک لوله ریز وارد بشکه می شود و قطرات کوچک میکرونی و نانویی در خروجی بشکه تشکیل می شود. قطرات ایجاد شده توسط یک دمنده به سمت سطح مورد نظر هدایت می شوند. سرعت جریان هوای ایجاد شده توسط فن قابل کنترل است. قابلیت کنترل فرآیند در این روش منجر به یک لایه آدرس دهی با کیفیت بالا و تکرارپذیر با حداقل خطای کاربر می شود.

روش اولتراسونیک بدون توجه به قطر نازل مورد استفاده، امکان تشکیل قطرات بسیار کوچک و توزیع یکنواخت را فراهم می کند و در نتیجه یک لایه پوشش با کیفیت بالا ایجاد می شود. همچنین می‌توان با استفاده از محلول‌های کلوئیدی پایدار به لایه‌های نانومقیاس و کنترل‌شده دست یافت که در نتیجه پوشش‌هایی در مقیاس نانو ایجاد می‌شود.

یکی از شرکت های دانش بنیان با موفقیت یک سیستم کندوپاش اولتراسونیک را نشان داد که می تواند برای ایجاد پوشش های نانومقیاس با ضخامت های مختلف با استفاده از محلول های پایدار نانوکلوئیدها استفاده شود.