Bubble-Pen-Lithographie zum gerichteten hierarchischen Aufbau anisotroper Nanomaterialien

• Antragsteller: Eric Harris Hill, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 447787198

Die Bubble-Pen-Lithographie (BPL) bietet eine vielseitige Plattform für die Strukturierung kolloidaler Partikel durch optisch kontrollierte Mikrobläschen, die durch Laser induzierte Erhitzung von Metallnanostrukturen erzeugt werden. Die Verwendung von BPL zur gerichteten Anordnung der Partikel an der Blasengrenzfläche verspricht mehrere Vorteile gegenüber den derzeitigen Herstellungsverfahren für hierarchisch zusammengesetzte Schichtmaterialien. Inspiriert durch eigene Vorstudien ist es mein erstes Ziel den Einfluss der Oberflächenchemie auf die hierarchische Anordnung anisotroper Nanopartikel an der Blasengrenzfläche zu verstehen. Mit diesem Wissen werden in der Folge funktionelle, selbstorganisierte Materialien mit einer vorbestimmten Orientierung von der Nano- bis zur Makroskala hergestellt. Die chemische Modifikation der Kanten und Flächen der Partikel erlaubt die Kontrolle ihrer Ausrichtung während der Anordnung an der Blasengrenzfläche und führt zu vorhersagbaren Konfigurationen wie Ende / Ende und Seite / Seite. Die Verwendung von BPL wird es außerdem ermöglichen, hierarchische Strukturen nahezu augenblicklich herzustellen und dabei die gezielte Bildung spezifischer Muster auf Oberflächen zu erlauben. Zusätzlich zur chemischen Vernetzung oder Polymerisation von Molekülen, die Partikel an der Blasengrenzfläche beschichten, bietet dies einen direkten Weg zur Bildung von hohlen Strukturen. Diese Forschung wird zu verbesserten Techniken für die gezielte Herstellung von Materialien mit Anwendungen in der Photonik, Sensorik und Photokatalyse führen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Großgeräte: Inverted Fluorescence Microscope
• Gerätegruppe: 5040 Spezielle Mikroskope (außer 500-503)