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2019-11-07 15:43:57

纳米级润滑剂调整改善了电子器件和表面涂层的材料

最近普遍使用二硫化钼(MoS2)作为固体润滑剂,其具有与石墨烯类似的二维(2D)形式。但是,当薄膜厚度减小到不到一纳米厚时,MoS2作为电子器件和表面涂层的功能材料具有很大的应用前景。

伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校的研究人员开发出一种新方法,用于动态调整原子级薄MoS2的微米级和纳米级粗糙度,从而为各种潜在的基于MoS2的应用提供适当的疏水性。

“关于新材料如何与水相互作用的知识是一个基础,”伊利诺伊州机械科学与工程助理教授SungWoo Nam解释道。“虽然其着名的表亲,石墨烯的润湿性已得到充分研究,但原子级薄的MoS2 - 特别是具有微米级和纳米级粗糙度的原子级薄MoS2 - 尽管具有很强的基础研究潜力,但仍然相对未开发。显然,科学界一直缺乏对MoS2的分级微尺度和纳米尺度粗糙度如何影响其润湿性的系统研究。“

“这项工作将提供一种新的方法来动态调整原子级薄MoS2的微米级和纳米级粗糙度,从而为各种潜在的基于MoS2的应用提供适当的疏水性,”机械工程研究生Jonghyun Choi说道。该文章的作者,“可调节润湿的原子级薄MoS2的分层,双尺度结构”,出现在纳米快报杂志上。“这些包括具有超疏水性且水接触角大于150度的防水电子装置。它还可用于疏水性降低(WCA小于100度)的医疗应用,以有效接触生物物质。”

据作者称,这项研究扩展了工具包,使2D材料具有可调润湿性,其中许多材料刚刚开始被发现。

“当变形和图案化以产生微米级和纳米级结构时,MoS2显示出作为氢析出催化系统,碱金属离子电池电极和场发射阵列的功能材料的前景,”Nam补充说。“这些结果也应该有助于未来基于MoS2的应用,例如用于脱盐和析氢的可调润湿涂层。”