ナノ構造のダイアトムのマイクロシェルの自己組み立ては,ポリエレクトロライトの多層堆積とインクジェット印刷によって支援されたパターンの配列に組み込まれます

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• ナノテクノロジー ナノテクノロジー
• バイオマテリアル バイオマテリアル

背景:

• ダイアトムは,ナノスケールのユニークな特徴を持つ複雑なシリカ殻 (frustules) を有する単細胞藻です.
• これらのバイオシリカ構造の自己組み立てを制御することは,高度な材料アプリケーションにとって極めて重要です.
• 表面にパターンを付けるための既存の方法は,しばしば繊細な生物学的テンプレートを損傷する厳しい条件を伴う.

研究 の 目的:

• 個々のダイアトムの殻をオーダーされた配列に自己組み立てする方法を開発する.
• ガラスの基板にパターンのポリエレクトロライトの多層を作り出すためにインクジェット印刷を使用します.
• 組立過程におけるダイアトムのナノ構造の保存を調査する.

主な方法:

• 個々のコスチノディスカス (Coscinodiscus) の藻殻は,ガラスの表面に自己組み立てられました.
• ガラスの表面は,インクジェット印刷を使用して,ポリエレクトロライトの多層でプリントされています.
• 反対の電荷を持つ2つのポリエレクトロライトが,基板の表面電荷を制御するために使用されました.

主要な成果:

• ダイアトムの殻の長方形の配列が,パターンの表面で成功裏に形成されました.
• その結果生じた薄膜は,ダイアトムのバイオシリカからのナノ構造で,階層的な順序を示した.
• 温和な堆積環境は,藻の果実の微妙な特徴が完璧に保たれることを保証しました.

結論:

• ポリエレクトロライトの多層のインクジェット印刷は,制御されたダイアトムの自己組み立てのための実行可能な経路を提供します.
• この技術は,ダイアトムバイオシリカの複雑なナノ構造を成功裏に保存しています.
• このアプローチは,機能化されたダイアトムの材料を使用した大規模なデバイスアプリケーションに期待されます.