Obecnie uwaga nauki skupia się na materiałach, które zyskują nowe właściwości poprzez zmniejszenie rozmiarów [1]. Materiały te są często uzyskiwane na drodze bardzo wyszukanych, złożonych i czasochłonnych procesów, które czynią je zbyt drogimi dla wdrożenia do przemysłu.

            Wyzwanie to podjęli badacze, rozwijający metody oparte na samoorganizacji. Z jednej strony istnieją metody typu „bottom-up”, dzięki którym uzyskuje się nanodruty, nanorurki, bądź nanokropki, jednakże parametry ich budowy, jak chociażby średnice nanodrutów są bardzo zróżnicowane dla jednej próbki. Jednakże z drugiej strony istnieją metody „top-down” oparte na osadzaniu materiału w szablony, w tym w nanoporowate anodyzowane aluminium. Metody te zapewniają uzyskanie nanomateriału, przykładowo nanodrutu, z pożądanymi średnicami i odległościami pomiędzy nimi [2].

            W badaniach uzyskano heksagonalnie uporządkowane nanopory w Al₂O₃ na drodze dwustopniowej anodyzacji w 0.3 M kwasie szczawiowym. Średnica tak uzyskanych porów, ściśle skorelowana z warunkami procesu, takimi jak potencjał, temperatura i stężenie elektrolitu, czy czas anodyzacji, waha się w granicach od 23 do 140 nm. Prowadzenei anodyzacji w temperaturach wyższych od 30 ^oC zapewniło szybki i wydajny wzrost nanoporowatego tlenku, jednocześnie skutkujący możliwością skrócenia procesu. Ponadto prowadzono anodyzacje w potencjałach niższych niż 30 V, przy czym w literaturze nie istnieją doniesienia o anodyzacjach przy takich niskich potencjałach w kwasie szczawiowym. Jednoczesny niski potencjał i wysoka temperatura procesu zezwalają na szybkie uzyskanie nanoporowatego szablonu z AAO z porami o średnicach poniżej 30 nm i odległościami pomiędzy nimi poniżej 70 nm, dając materiał o względnie wysokiej porowatości. Możliwym jest uzyskanie heksagonalnie uporządkowanego nanoporowatego szablony z Al₂O₃ z licznością porów większą niż 300 porów na mm². Materiały te mogą z powodzeniem być zastosowane w takich dziedzinach nauki jak fotonika [3], czy energetyka odnawialna [4], służąc jako materiał do którego osadzany będzie pożądana substancja.

            Z punktu widzenia przemysłu wysokich technologii, nanoporowaty Al₂O₃ zezwala na uzyskanie heksagonalnie uporządkowanych nanostruktur wysokiej jakości, o z góry założonych wymiarach i ich jednoczesnym małym rozrzucie. Co więcej, anodyzacja aluminium w wymienionych wyżej warunkach zezwala na stosunkowo wydajne i niedrogie uzyskanie kluczowego materiału to syntez typu „top-down”.

1. Springer’s Handbook of Nanotechnology, Bharat Bhushan (ed.), Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2004
2. G.D. Sulka, L.Zaraska, W.J.Stępniowski “Anodic porous alumina as a template for nanofabrication", in: Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology 2nd Edition, H.S. Nalwa (Ed.), American Scientific Publishers - (in print)
3. Wojciech J. Stępniowski, Janusz D. Fidelus, Zbigniew Bojar – Unpublished results
4. Wojciech J. Stępniowski, Małgorzata Norek, Zbigniew Bojar, Jerzy Bystrzycki – Unpublished results

• Legal notice:
  

  Copyright (c) Pielaszek Research, all rights reserved.
  The above materials, including auxiliary resources, are subject to Publisher's copyright and the Author(s) intellectual rights. Without limiting Author(s) rights under respective Copyright Transfer Agreement, no part of the above documents may be reproduced without the express written permission of Pielaszek Research, the Publisher. Express permission from the Author(s) is required to use the above materials for academic purposes, such as lectures or scientific presentations.
  In every case, proper references including Author(s) name(s) and URL of this webpage: https://science24.com/paper/23226 must be provided.

1. Nanostructured Ni₃Al intermetallic alloy processed by severe rolling at liquid nitrogen temperature and annealing