روشي براي ايجاد فيلم‌هاي عاري از ترک
محققان آمريکايي روشي ارائه کردند که مي‌توان با استفاده از آن از نانوذرات فيلم‌هاي نازک عاري از ترک ايجاد کرد. پيش از اين روش‌هايي استفاده مي‌شد که در نهايت خواص فيلم را تغيير مي‌داد و يا منجر به افزايش قيمت محصول مي‌شد.
يکي از راه‌هاي استفاده از نانوذرات مهندسي شده در دنياي واقعي، به‌کارگيري آنها در فيلم‌هاي نازک است. اين فيلم‌هاي نازک تنها چند نانومتر ضخامت دارند و ساختار آن حاوي نانوذرات است. اين مواد کاربردهاي متعددي دارند که از آن جمله مي‌توان به رهاسازي دارويي، نانوالکترونيک، ادوات ذخيره سازي اطلاعات، حسگرها و پوشش‌هاي نوري اشاره کرد. در فرآيند توليد اين فيلم‌ها، در بعضي مواقع نانوذرات به يکديگر چسبيده و اشکال گوناگون و غيرقابل پيش بيني را ايجاد مي‌کنند. ترک‌ها از ديگر ويژگي‌هاي اين فيلم‌ها هستند به‌طوري که اگر ضخامت اين فيلم‌ها از حد بحراني فراتر رود، ترک‌ها در سطح فيلم ظاهر مي‌شوند. به اين ترک‌ها، ترک لجنزار نيز گفته مي‌شود زيرا شباهت زيادي به ترک‌هاي موجود در سطح درياچه‌هاي خشک شده دارند.
دايون لي از دانشگاه پنسيلوانيا مي‌گويد به‌صورت رايج اگر بخواهيم فيلم نانوذرات عاري از ترک باشد بايد فرآيند رسوب‌گذاري فيلم يا سوسپانسيون نانوذرات را کاملا تغيير دهيم. براي مثال بايد از يک ماده شيميايي موسوم به پيونددهنده استفاده کنيم اين ماده بايد به محلول سوسپانسيون اضافه شود تا مانع از ترک خوردن شود. هر چند اين روش مناسبي براي ممانعت از بروز ترک است اما اگر مقدار آن افزايش يابد آنگاه خواص فيلم توليد شده تغيير مي‌کند. روش‌هاي ديگري نظير استفاده از خشک کردن با دي اکسيد کربن فوق بحراني و تغيير زيرلايه فيلم نيز براي رسيدن به اين هدف ارائه شده‌اند. اين روش‌ها نيازمند تغيير شگرفي در فرآيند توليد بوده و در نهايت منجر به افزايش قيمت محصول مي‌شود.
در مقاله‌اي تحت عنوان “Avoiding Cracks in Nanoparticle Films” که در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است، لي و همکارانش يک روش ساده براي ايجاد فيلم‌هاي حاوي نانوذرات سيليکا که عاري از ترک باشد ارائه کردند.
اين روش نيازي به مواد شيميايي ندارد همچنين نياز به تغيير زيرلايه يا روش و تجهيزات نيست بنابراين اين روش جديد کاملا قابل استفاده براي هرکسي که بخواهد فيلم‌هاي ضخيم عاري از ترک توليد کند، است.
کليد اصلي در اين پروژه آن است که به جاي ايجاد يک لايه ضخيم در يک مرحله، هر لايه به‌طور جداگانه روي لايه ديگر توليد مي‌شود. در واقع پيوند کووالانسي که ميان نانوذرات در فيلم ايجاد مي‌شود موجب ممانعت از بروز شکستگي شده و همچنين استحکام فيلم را در برابر ايجاد ترک افزايش مي‌دهد. اين روش به‌صورت تصادفي کشف شده است.
