研究人员成功地在基材上制作了金属有机框架薄膜,同时精确控制晶体生长的方向,确保它们有序且没有缝隙。这些卓越的薄膜预计将有利于光学传感器、光学组件以及气体吸附的透明薄膜等应用。
虽然食盐和精制糖对我们来说是白色的,但这是因为它们无色的晶体散射可见光。然而,晶体的这一特性对于用于光学和电气设备的材料来说,可能并不理想。
金属有机框架就是这种材料的一个典型例子。这些具有微孔的晶体结构因其作为下一代材料的潜力而引起关注,同时它们也可能解决环境挑战,如氢存储和二氧化碳捕获。来自大阪市立大学研究生工程学院的一个团队发现了一种管理薄膜中晶体生长的方法,这大大降低了光散射。
该团队在副教授冈田健治和教授高桥正秀的带领下,开发了一种在基材上生产薄膜的技术,通过调节器引导晶体以有序的方式生长。这个调节器由稀释的醋酸溶液(一种醋的主要成分)与醋酸钠混合物组成,这与基于铜的介质相互作用,以促进单一方向的生长。
通过确保晶体整齐排列且没有缝隙,研究人员成功地创造出高质量的薄膜。
“本研究中生产的薄膜在分子尺度上具有众多孔洞,能够有效地让光线通过,”冈田教授解释说。“这些薄膜预计将作为光学传感器、光学组件和透明气体吸附薄膜被使用,利用分子吸附过程中光学特性的变化。”