В Сибири разработали металлические «чернила» нового типа для 3D-печати
Фото: istockphoto.com. 3D-печать в строительстве
Российские ученые разработали простой и результативный метод, который позволяет производить растворы с необычайно высокой концентрацией металлов. Благодаря этому методу исследователи смогли получить раствор с рекордным количеством наночастиц серебра — 1800 грамм на литр. Такой подход позволит создавать чернила для трехмерной печати, а также открывает новые перспективы для разработки материалов и технологий. Результаты исследования представлены в серии статей, последняя из них опубликована в журнале Colloid Journal, сообщает пресс-служба Красноярского научного центра СО РАН.
Российские ученые первыми в мире создали раствор со сверхвысоким содержанием наночастиц серебра. Для этого они разработали простой и высокопроизводительный метод получения органозолей серебра с концентрацией металла до 1800 грамм на литр. Метод заключается в приготовлении гидрозоля — водной фазы наночастиц серебра, а затем переводе его в органозоль — органическую фазу. Такой подход позволяет повысить концентрацию наночастиц в растворе.
«Основное различие между органозолями и гидрозолями заключается в типе среды: органозоли имеют органическую среду, а гидрозоли — водную. Преимущество органозолей перед гидрозолями заключается в том, что органозоли содержат органические растворители, такие как спирты и эфиры, которые обеспечивают лучшую стабильность и совместимость с различными материалами и поверхностями. Это делает органозоли более эффективными», — поясняет Сергей Воробьев, старший научный сотрудник Института химии и химической технологии СО РАН.
Для перехода наночастиц в органическую фазу к очищенному гидрозолю серебра ученые добавляют деионизированную воду и ортоксилол — нефтяной продукт, представляющий собой комбинацию органических веществ. Будучи малолетучим, умеренно токсичным и относительно дешевым, это вещество оказалось наиболее эффективным в процессе экстракции. После перемешивания получившаяся смесь разделяется на темно-желтый верхний органический слой и бесцветный водный слой с небольшим количеством черного осадка на дне.
«Наши растворы гораздо более концентрированны, дешевы, безопасны в получении, а также очень производительны по сравнению с аналогами. Концентрат, основанный на частицах серебра, значительно превосходит как зарубежные, так и отечественные разработки по многим характеристикам. Другие разработки имеют концентрацию не более 500 грамм на литр и требуют трудоемкой процедуры получения. Наша технология уникальна и позволяет использовать серебро в виде нитрата, который восстанавливается в определенных условиях. А продукт можно использовать в печатных и струйных принтерах для создания проводящих дорожек без необходимости отжига. Это открывает путь к производству печатной и наносимой дешевой электроники на гибких основах. Такой, как печатные платы и тонкие серебряные пленки», — поделился Сергей Воробьев.
Рекомендуем прочесть: В России запустили первое производство фторполимерных пленок
Источник: https://inscience.news
