[go: up one dir, main page]

RU2336941C1 - Thin-film material and method of thin-film material production - Google Patents

Thin-film material and method of thin-film material production Download PDF

Info

Publication number
RU2336941C1
RU2336941C1 RU2006147123/04A RU2006147123A RU2336941C1 RU 2336941 C1 RU2336941 C1 RU 2336941C1 RU 2006147123/04 A RU2006147123/04 A RU 2006147123/04A RU 2006147123 A RU2006147123 A RU 2006147123A RU 2336941 C1 RU2336941 C1 RU 2336941C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thin
colloidal particles
film material
liquid phase
components
Prior art date
Application number
RU2006147123/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006147123A (en
Inventor
Юрий Алексеевич Кокшаров (RU)
Юрий Алексеевич Кокшаров
Геннадий Борисович Хомутов (RU)
Геннадий Борисович Хомутов
Владимир Владимирович Кислов (RU)
Владимир Владимирович Кислов
Игорь Владимирович Таранов (RU)
Игорь Владимирович Таранов
Original Assignee
Геннадий Борисович Хомутов
Юрий Алексеевич Кокшаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Борисович Хомутов, Юрий Алексеевич Кокшаров filed Critical Геннадий Борисович Хомутов
Priority to RU2006147123/04A priority Critical patent/RU2336941C1/en
Priority to PCT/RU2007/000729 priority patent/WO2008105681A1/en
Publication of RU2006147123A publication Critical patent/RU2006147123A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2336941C1 publication Critical patent/RU2336941C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/007—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure ultrathin or granular films
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/0036—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
    • H01F1/0045—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
    • H01F1/0063—Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use in a non-magnetic matrix, e.g. granular solids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention may be used for development of new nano-structured thin-film materials applied in systems of controlled transport and delivery of micron, submicron and molecular objects in liquid phase, in technologies of bioengineering, in nano-metrical assembly technologies, in analytic, sensor, biomedical, cosmetic, catalytic, membrane technologies. Thin-film material is made in the form of free thin film in liquid phase that includes colloidal particles, which are chemically connected between each other in the film plane, at that components of material separately are able to form solutions in liquid phase. Material is formed by the method on the basis of self-assembly and self-organisation effects of low-dimensional structures directly in the volume of liquid phase. Initial solutions of material individual components are prepared, and liquid phase that contains prepared thin-film material is formed. Processes of binding and creation of chemical links are carried out between colloidal particles by means of single or multiple addition of solution that contains one or several reagents or components into solution of another component or other components of prepared thin-film material. Formation of material thin-film structure is performed in the volume of liquid phase for the time sufficient for processes of material components binding and creation of free thin-film structure. Thin-film material is applied as a layer on the surface of extended articles - threads, wire, rods, etc.
EFFECT: method of thin-film material production is environmentally safe; provides higher material output and suggests possibility of technological process automation.
25 cl, 17 dwg, 1 ex

Description

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000032
Figure 00000033
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000037
Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000040
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
The text of the description is given in facsimile form.
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000027
Figure 00000028
Figure 00000029
Figure 00000030
Figure 00000031
Figure 00000032
Figure 00000033
Figure 00000034
Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000037
Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000040
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043

Claims (25)

1. Тонкопленочный материал, выполненный в виде тонкой пленки, включающей в свой состав коллоидные частицы и способной находиться в свободном состоянии в жидкой фазе, отличающийся тем, что коллоидные частицы химически связаны и распределены в материале пространственно однородно и при этом все компоненты материала по отдельности способны образовывать растворы в этой жидкой фазе.1. Thin-film material made in the form of a thin film, which includes colloidal particles and is able to be in a free state in the liquid phase, characterized in that the colloidal particles are chemically bonded and distributed spatially uniformly in the material, while all the components of the material are individually capable form solutions in this liquid phase. 2. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что жидкой фазой является водная фаза.2. Thin film material according to claim 1, characterized in that the liquid phase is the aqueous phase. 3. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде тонкопленочной структуры, состоящей из коллоидных частиц, химически связанных между собой посредством молекул, при этом каждая молекула может образовывать химические связи с двумя или более частицами одновременно.3. Thin-film material according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a thin-film structure consisting of colloidal particles chemically bonded to each other by means of molecules, each molecule can form chemical bonds with two or more particles at the same time. 4. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде тонкопленочной структуры, состоящей из коллоидных частиц, химически связанных между собой посредством молекул, при этом каждая молекула может химически связываться с одной частицей, а связывание частиц между собой посредством молекул обеспечивается в результате связывания таких молекул между собой или с дополнительными связывающими агентами.4. Thin-film material according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a thin-film structure consisting of colloidal particles chemically bonded to each other through molecules, each molecule can be chemically bonded to one particle, and the binding of particles to each other through molecules provided by the binding of such molecules to each other or with additional binding agents. 5. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что он содержит неорганические коллоидные частицы.5. Thin film material according to claim 1, characterized in that it contains inorganic colloidal particles. 6. Тонкопленочный материал по п.5, отличающийся тем, что неорганическими коллоидными частицами являются магнитные неорганические коллоидные частицы.6. Thin film material according to claim 5, characterized in that the inorganic colloidal particles are magnetic inorganic colloidal particles. 7. Тонкопленочный материал по п.6, отличающийся тем, что неорганическими магнитными коллоидными частицами являются магнитные частицы оксида железа.7. Thin film material according to claim 6, characterized in that the inorganic magnetic colloidal particles are magnetic particles of iron oxide. 8. Тонкопленочный материал по п.7, отличающийся тем, что оксидом железа является магнетит Fe3O4.8. Thin film material according to claim 7, characterized in that the iron oxide is magnetite Fe 3 O 4 . 9. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает компоненты молекулярной и/или коллоидной природы.9. Thin film material according to claim 1, characterized in that it further includes components of molecular and / or colloidal nature. 10. Тонкопленочный материал по п.9, отличающийся тем, он дополнительно включает биомолекулы.10. The thin film material according to claim 9, characterized in that it further includes biomolecules. 11. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкой фазы используют водную фазу.11. Thin film material according to claim 1, characterized in that the aqueous phase is used as the liquid phase. 12. Способ получения тонкопленочного материала, включающий стадию приготовления исходных растворов коллоидных частиц и других компонентов материала и стадию формирования тонкопленочного материала, в ходе которой проводят процессы связывания и образования химических связей между коллоидными частицами и другими компонентами материала, отличающийся тем, что для получения тонкопленочного материала в жидкую фазу, представляющую собой раствор коллоидных частиц, однократно или многократно добавляют один или несколько реагентов или компонентов, способных образовывать химические связи с коллоидными частицами, при этом формирование тонкопленочного материала проводят в течение интервала времени и при значениях физико-химических характеристик жидкой фазы, обеспечивающих связывание коллоидных частиц в объеме жидкой фазы и образование тонкопленочной структуры материала, находящегося в свободном состоянии в жидкой фазе.12. A method of producing a thin film material, comprising the step of preparing the initial solutions of colloidal particles and other components of the material and the stage of forming the thin film material, during which the processes of binding and formation of chemical bonds between colloidal particles and other components of the material are carried out, characterized in that for the production of thin film material in the liquid phase, which is a solution of colloidal particles, one or more reagents or compo of agents capable of forming chemical bonds with colloidal particles, while the formation of thin-film material is carried out over a time interval and with the values of the physicochemical characteristics of the liquid phase, ensuring the binding of colloidal particles in the volume of the liquid phase and the formation of a thin-film structure of the material in a free state in the liquid phase. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что изначально устанавливают и дополнительно не изменяют в ходе формирования материала такие физико-химические характеристики раствора коллоидных частиц, в который производят добавки реагентов или компонентов, способных образовывать химические связи с коллоидными частицами, которые обеспечивают эффективное связывание коллоидных частиц в объеме жидкой фазы и образование тонкопленочной структуры материала, находящегося в свободном состоянии в жидкой фазе.13. The method according to p. 12, characterized in that initially physicochemical characteristics of the solution of colloidal particles are established and do not further change during the formation of the material, into which additives are added reagents or components capable of forming chemical bonds with colloidal particles that provide effective the binding of colloidal particles in the bulk of the liquid phase and the formation of a thin-film structure of a material in a free state in the liquid phase. 14. Способ по п.12, отличающийся тем, что изначально в раствор коллоидных частиц добавляют реагенты или компоненты, способные образовывать химические связи с коллоидными частицами, и формируют жидкую фазу, содержащую растворенные не связанные между собой коллоидные частицы и реагенты или компоненты, способные образовывать химические связи с коллоидными частицами, а затем проводят изменение физико-химических характеристик этой жидкой фазы, обеспечивающее инициирование процессов связывания коллоидных частиц в объеме жидкой фазы и образование тонкопленочной структуры материала, находящегося в свободном состоянии в жидкой фазе.14. The method according to p. 12, characterized in that initially reagents or components capable of forming chemical bonds with colloidal particles are added to the solution of colloidal particles, and a liquid phase is formed containing dissolved colloidal particles and reagents or components capable of forming dissolved chemical bonds with colloidal particles, and then carry out a change in the physicochemical characteristics of this liquid phase, which initiates the processes of binding of colloidal particles in the volume of the liquid phase and the Contents thin film structure material in a free state in the liquid phase. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что в качестве реагентов или компонентов, обеспечивающих связывание коллоидных частиц между собой в тонкопленочном материале, используют молекулы.15. The method according to 14, characterized in that as the reagents or components that ensure the binding of colloidal particles to each other in a thin film material, use molecules. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что в качестве молекул, обеспечивающих связывание коллоидных частиц между собой в тонкопленочном материале, используют молекулы, способные образовывать химические связи с двумя или более компонентами материала одновременно.16. The method according to clause 15, wherein the molecules capable of forming chemical bonds with two or more components of the material at the same time are used as molecules for bonding colloidal particles to each other in a thin-film material. 17. Способ по п.15, отличающийся тем, что в качестве молекул, обеспечивающих связывание коллоидных частиц между собой в тонкопленочном материале, используют молекулы, каждая из которых способна химически связываться с одной коллоидной частицей и при этом образовывать химические связи с другими молекулами, химически связанными с коллоидными частицами, или с дополнительными связывающими агентами, которые добавляют в жидкую фазу, в которой проводят формирование тонкопленочного материала.17. The method according to p. 15, characterized in that as the molecules that ensure the binding of colloidal particles to each other in a thin film material, use molecules, each of which is capable of chemically binding to one colloidal particle and at the same time form chemical bonds with other molecules, chemically associated with colloidal particles, or with additional binding agents, which are added to the liquid phase in which thin-film material is formed. 18. Способ по п.12, отличающийся тем, что в состав материала вводят неорганические коллоидные частицы.18. The method according to p. 12, characterized in that inorganic colloidal particles are introduced into the composition of the material. 19. Способ по п.12, отличающийся тем, что в состав материала вводят магнитные неорганические коллоидные частицы.19. The method according to p. 12, characterized in that magnetic inorganic colloidal particles are introduced into the material. 20. Способ по п.19, отличающийся тем, что в качестве магнитных неорганических коллоидных частиц используют магнитные коллоидные частицы оксида железа.20. The method according to claim 19, characterized in that magnetic colloidal particles of iron oxide are used as magnetic inorganic colloidal particles. 21. Способ по п.20, отличающийся тем, что в качестве магнитных коллоидных частиц оксида железа используют коллоидные частицы магнетита Fe3O4.21. The method according to claim 20, characterized in that colloidal particles of magnetite Fe 3 O 4 are used as magnetic colloidal particles of iron oxide. 22. Способ по п.12, отличающийся тем, что с уже сформированным тонкопленочным материалом проводят связывание дополнительных компонентов молекулярной и/или коллоидной природы.22. The method according to p. 12, characterized in that the already formed thin-film material carry out the binding of additional components of molecular and / or colloidal nature. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что сформированный тонкопленочный материал дополнительно подвергают химическим и/или физическим воздействиям или их комбинациям.23. The method according to p. 22, characterized in that the formed thin-film material is additionally subjected to chemical and / or physical influences or their combinations. 24. Способ получения слоя из тонкопленочного материала на изделиях, содержащего коллоидные частицы, локализованного на поверхности объекта или на границе раздела фаз, включающий проведение операций, обеспечивающих формирование слоя тонкопленочного материала на соответствующей поверхности, отличающийся тем, что на поверхности объекта или на границе раздела фаз локализуют материал по п.1, получаемый способом по п.12.24. A method of obtaining a layer of thin-film material on products containing colloidal particles localized on the surface of the object or at the interface, including the operation of providing a layer of thin-film material on the corresponding surface, characterized in that on the surface of the object or at the interface localize the material according to claim 1, obtained by the method according to item 12. 25. Способ по п.24, отличающийся тем, что объектами изделий, на поверхности которых локализуют тонкопленочный материал, являются протяженные объекты, имеющие форму нитей (волокна, проволоки, стержни и подобные структуры).25. The method according to paragraph 24, wherein the objects of products on the surface of which thin-film material is localized are extended objects that have the form of threads (fibers, wires, rods and similar structures).
RU2006147123/04A 2006-12-29 2006-12-29 Thin-film material and method of thin-film material production RU2336941C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006147123/04A RU2336941C1 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Thin-film material and method of thin-film material production
PCT/RU2007/000729 WO2008105681A1 (en) 2006-12-29 2007-12-25 Thin-film material and a method for the production thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006147123/04A RU2336941C1 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Thin-film material and method of thin-film material production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006147123A RU2006147123A (en) 2008-07-20
RU2336941C1 true RU2336941C1 (en) 2008-10-27

Family

ID=39721461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006147123/04A RU2336941C1 (en) 2006-12-29 2006-12-29 Thin-film material and method of thin-film material production

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2336941C1 (en)
WO (1) WO2008105681A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013006207A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-10 The Regents Of The University Of California Direct assembly of hydrophobic nanoparticles to multifunction structures

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4765939A (en) * 1986-10-10 1988-08-23 Hoechst Celanese Corporation Process for preparing ultrathin polymethylmethacrylate polymer films
RU2160748C2 (en) * 1998-02-16 2000-12-20 Акционерное общество закрытого типа "Тетра" Method of preparing thin-film material
US6036809A (en) * 1999-02-16 2000-03-14 International Business Machines Corporation Process for releasing a thin-film structure from a substrate

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.A.MAMEDOV, N.A.KOTOV « FREE-STANDING LAYER-BY-LAYER ASSEMBLED FILM OF MAGNETITE NANOPARTICLES» LANGMUIR, 2000, 16, p.5530-5533. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013006207A1 (en) * 2011-07-01 2013-01-10 The Regents Of The University Of California Direct assembly of hydrophobic nanoparticles to multifunction structures
US9393539B2 (en) 2011-07-01 2016-07-19 The Regents Of The University Of California Direct assembly of hydrophobic nanoparticles to multifunction structures

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006147123A (en) 2008-07-20
WO2008105681A1 (en) 2008-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Creighton et al. Oxidation of gallium-based liquid metal alloys by water
Ko et al. Hydrophobic nanoparticle-based nanocomposite films using in situ ligand exchange layer-by-layer assembly and their nonvolatile memory applications
Luo et al. Double recognition and selective extraction of glycoprotein based on the molecular imprinted graphene oxide and boronate affinity
Murphy et al. Anisotropic metal nanoparticles: synthesis, assembly, and optical applications
Caruso Nanoengineering of particle surfaces
Tang et al. One‐dimensional assemblies of nanoparticles: preparation, properties, and promise
Wang et al. Template synthesis of nanostructured materials via layer-by-layer assembly
Yang et al. Gold nanoparticle-modified etched capillaries for open-tubular capillary electrochromatography
Wei et al. Synthesis and manipulation of high aspect ratio gold nanorods grown directly on surfaces
Osterloh et al. Alkanethiol-Induced Structural Rearrangements in Silica− Gold Core− Shell-type Nanoparticle Clusters: An Opportunity for Chemical Sensor Engineering
Guo et al. Complexes of magnetic nanoparticles with cellulose nanocrystals as regenerable, highly efficient, and selective platform for protein separation
Hiddessen et al. Assembly of binary colloidal structures via specific biological adhesion
Wei et al. Yolk/Shell assembly of gold nanoparticles by size segregation in solution
Ma et al. Layer-by-layer self-assembly under high gravity field
Fan et al. 1D Colloidal chains: recent progress from formation to emergent properties and applications
CN106442464B (en) A kind of preparation method of silicon wafer/reduced graphene/gold nanocomposite
US9586371B2 (en) Method of bonding material layers in an additive manufacturing process
Li et al. Site-specific functionalization of anisotropic nanoparticles: From colloidal atoms to colloidal molecules
Yue et al. Hydrogen bonding stabilized self-assembly of inorganic nanoparticles: mechanism and collective properties
Hosseinifar et al. Synthesis, characterization, and application of partially blocked amine-functionalized magnetic nanoparticles
Rodríguez-González et al. Fully accessible gold nanoparticles within ordered macroporous solids
Eftekhari et al. Advances in nanoarchitectonics: A review of “static” and “dynamic” particle assembly methods
RU2336941C1 (en) Thin-film material and method of thin-film material production
Liu et al. Structure inheritance in nanoparticle ink direct-writing processes and crack-free nano-copper interconnects printed by a single-run approach
Cho et al. Modulating the pattern quality of micropatterned multilayer films prepared by layer-by-layer self-assembly

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081230