AI Summary & Key Takeaways
AI InsightCrystallization application based on centrifugal force of spin coating process can be easily used in technological applications based on coating techniques.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
The aim of this study is to obtain high crystal quality colloidal templates using spin-coating technique and to determine the production conditions of nanocomposites produced from these templates. For this purpose, the glass surfaces were coated by spin- coating technique on various surfaces using homogeneously dispersed silica colloids in the prepared acrylate monomer. With this coating technique based on centrifugal forces, and following polymerization step, high quality nanoarrays of colloidal crystals in two dimensions were successfully prepared. In ethanol, the dilute silica nanospheres were removed and then dissolved with ethoxylated trimethylolpropane triacrylate monomer having a viscosity of 60 cps to <20% volumetric fractions. This prepared colloidal suspension-monomer mixture was coated on glass surfaces in a very uniform manner. The thickness of the film can only be controlled by changing the rotation speed and time of spin coating. Selective removal of the polymer matrix and silica spheres was achieved by reactive ion abrasive and hydrofluoric acid treatments, yielding large area colloidal crystals and macroporous polymers, respectively. The normal transmission spectra in the visible and near infrared regions and the apparent peaks of Bragg diffraction from these two-dimensional nanostructures were determined by graphs. Based on optical disc-scale coating, this technique is compatible with standard semiconductor microfabrications and optical biosensor production. Crystallization application based on centrifugal force of spin coating process can be easily used in technological applications based on coating techniques.
Özet
Bu çalışmanın amacı, döner-kaplama tekniği kullanılarak yüksek kristal kalite kolloidal şablonların eldesi ve bu şablonlardan üretilen nanokompozitlerin üretim koşullarının belirlenmesidir. Bu amaçla, hazırlanan akrilat monomeri içerisine homojen dağılmış silika kolloidleri kullanarak çeşitli yüzeyler üzerine döner kaplama tekniği ile cam yüzeyler kaplandı. Merkez kaç kuvvetlerine dayalı bu kaplama tekniği ile yüksek kaliteli nanodizilimler ve polimerizasyon aşamasıyla, iki boyutda kolloidal kristallerin polimer yapıları başarılı bir şekilde hazırlandı. Etanolde, seyreltik silika nanoküreler temizlendikten sonra viskozitesi 60 cps olan etoksile trimetilolpropan triakrilat monomer ile hacimsel fraksiyonları < %20 olacak şekilde çözüldü. Hazırlanan bu kolloidal süspansiyon-monomer karışımı cam yüzeyler üzerine oldukça tek dizilimli olarak kaplandı. Filmin kalınlığı sadece dönüş hızı ve dönüş zamanı değiştirilerek kontrol edilebilmektedir. Polimer matrisinin ve silis kürelerinin seçici olarak uzaklaştırılması, reaktif iyon aşındırıcı ve hidroflorik asit uygulamalarıyla gerçekleştirilmiş olup, sırasıyla geniş alanlı kolloidal kristallerin makro gözenekli polimer şablonları elde edildi. Görünür ve yakın kızılötesi bölgelerdeki normal iletim spektrumları, iki boyutlu bu nanoyapılardan, Bragg kırınımın belirgin tepe noktaları grafiklerle belirlendi. Optik disk ölçekli kaplama işlemlerine dayalı bu teknik, standart yarı iletken mikrofabrikasyonlara ve optik biyosensör üretimine uyumludur. Döner kaplama işleminin, merkez kaç kuvvetine dayalı kristalleşme uygulaması, kaplama tekniklerine dayalı, teknolojik uygulamalarda rahatlıkla kullanılabilmektedir.