Publikacja w Advanced Materials (2024)

02 06 2024

Laserowe wybijanie rymu na ultracienkich membranach polimerowych

Przemysław Puła, doktorant w Szkole Doktorskiej Nauk Ścisłych i Przyrodniczych prowadzący badania na Wydziale Chemii Uniwersytetu Warszawskiego w Laboratorium Badań nad Polimerami pod kierunkiem dr. hab. Pawła Majewskiego, prof. ucz. jest współautorem najnowszej publikacji (https://doi.org/10.1002/adma.202403114) w prestiżowym czasopiśmie Advanced Materials (IF = 29,4). Publikacja ta jest wynikiem współpracy z grupą fizyków z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, kierowaną przez prof. Bartłomieja Graczykowskiego.

Badania koncentrowały się na tworzeniu ultracienkich membran poliaminowych oraz poliaminowo-krzemowych siłowników, przy użyciu techniki osadzania zwanej polimeryzacją wspomaganą plazmą. Technika ta ułatwia nanoszenie tych materiałów na różne powierzchnie, upraszczając konwencjonalny wieloetapowy proces produkcji. Cienki materiał membranowy wykazuje niezwykłą stabilność i wyjątkowe właściwości mechaniczne. Membrana poliaminowa o grubości 50 nm osiągnęła imponujący stosunek rozmiaru bocznego do grubości wynoszący ponad 40 000. Aby to zobrazować, gdyby grubość membrany odpowiadała grubości szyby okiennej, jej rozmiar byłby dwukrotnie większy niż boisko piłkarskie!

W porównaniu do większości miękkich materiałów, których reakcja na zmiany czynników środowiskowych, takich jak wilgotność i temperatura, jest ograniczona przez powolną dyfuzję i reorganizację molekularną, ruch membrany może być napędzany z prędkością przekraczającą 1000 cykli na sekundę dzięki jej niezwykle małej grubości. Demonstrowana technologia może znaleźć zastosowania w bezprzewodowych siłownikach, mikromechanicznym odzyskiwaniu energii z drgań oraz czujnikach o wysokiej częstotliwości próbkowania.

Prace obu zespołów uzyskały wsparcie z Narodowego Centrum Nauki w ramach programów OPUS (2021/41/B/ST5/03038) i Sonata Bis (UMO-2020/38/E/ST5/0032).

Wpis na stronie głównej UW: https://www.uw.edu.pl/laserowe-wybijanie-rymu/

 

Fig. Photoactuation of the ultrathin membrane.