САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 27 февраля. /ТАСС/. Ученые университета ИТМО упростили процесс выращивания тонких пленок анодного оксида алюминия, теперь он занимает две минуты вместо семи часов. Метод можно использовать при разработке новых сенсоров для диагностики аллергии, дешевых солнечных батарей и светоделительных пластин для лазерных дальномеров и спектральных приборов, сообщили в пресс-службе вуза.
«Особенность нашего метода в том, что можно контролировать процесс анодирования, ориентируясь на значение коэффициента отражения света от алюминиевой пленки на подложке с оксидным слоем на поверхности. Можно остановить процесс именно тогда, когда оксидный слой дорастет до нужной толщины, а коэффициент отражения света от пленки опустится до заданного значения. Помимо расширенных возможностей контроля оптических свойств пленки, мы ускорили процесс. Вместо семи часов я выращиваю тонкую пленку анодного оксида алюминия толщиной около 160 нанометров за две минуты», — привели в пресс-службе слова инженера-исследователя центра «Информационные оптические технологии» ИТМО Игоря Никитина.
Уточняется, что обычно для получения пленки анодного оксида алюминия ученые используют фольгу, но для этого тратится очень много времени. Фольгу очищают, полируют в растворе с помощью электричества и прокаливают при 600 градусах, после подготовки ее погружают в электролит вместе с другим электродом и подают напряжение. Разработка ученых ИТМО исключает сложные манипуляции с фольгой, для этого используется напыление тонкой пленки на подложку в вакуумной камере с последующим анодированием.
Применение метода.
Как отметили в пресс-службе, многие ученые используют неорганические электролиты для анодирования, а ученые ИТМО применили органическую щавелевую кислоту, которая встроилась в структуру тонкой пленки анодного оксида алюминия, образовав люминесцентные центры. Эти центры способны усиливать люминесценцию других объектов. Такую особенность можно использовать в биосенсорах и иммунолюминесцентном анализе, например, для диагностики аллергии.
«На подложку наносят реагент с биологическим образцом пациента, например, кровь, и светят лазером. По отклику врач понимает, есть ли аллергия. Проблема в том, что свечение трудно увидеть невооруженным глазом без продвинутых фотодетекторов. Для усиления люминесценции в подложку добавляют золотые или серебряные наночастицы. Использование дорогих благородных металлов увеличивает стоимость диагностики. Тонкие пленки анодного оксида алюминия — более доступный вариант усилителя. Их люминесцентные центры передают энергию органическим молекулам, и те пятикратно увеличивают интенсивность своей люминесценции. Так врачу проще определять реакцию на аллергию, не доставляя пациенту дискомфорт», — рассказал Никитин.
Кроме того, новый метод позволяет создавать тонкие пленки для недорогих светоделительных пластин с определенным соотношением интенсивностей разделенных пучков и солнечных батарей. Вместо дорогого оксида индия-олова, который пропускает свет и проводит заряд, в будущем можно использовать более доступные структуры на основе анодного оксида алюминия.
