Наноструктурированный нитрид бора благодаря своим превосходным механическим и тепловым свойствам является технологически важным материалом. Он может идеально подойти для применения в различных электронных и оптоэлектронных устройствах. Кроме того, нитрид бора может выступать в роли подложки для графеновых устройств, поскольку эти два материала имеют очень похожие постоянные решетки. Однако, как известно, данный материал сложно функционализировать, поскольку он химически инертен и отличается гидрофобностью, что существенно затрудняет создание устройств на основе нитрида бора. В своей последней работе группа ученых из Японии предложила новый дешевый и простой способ единовременного добавления гидроксильных групп к материалу при помощи плазмы. Ученые считают, что это решит существующую проблему.

Предложенная учеными из National Institute for Materials Science (NIMS, Япония) техника функционализации позволяет адаптировать концентрацию гидроксильных групп, что дает возможность править свойства наноструктур из нитрида бора.

Таким образом,

существует возможность создавать супергидрофильные, гидрофильные и гидрофобные структуры на изначально супергидрофобных пленках.

Группа исследователей также отмечает, что они могут обеспечить создание поверхности с направленным смачиванием при помощи наноструктурированных пленок нитрида бора.

При этом их простая и быстрая техника выгодно отличается от дорогих и сложных методов, предлагавшихся ранее для создания ассиметричных наноструктур на поверхности материалов.

Предложенный учеными процесс функционализации начинается с подготовки нанолистов нитрида бора и пленок нанотрубок из того же материала с использованием методики химического осаждения из парообразного состояния в электрической печи.

Далее они бомбардировали наноструктуры ионами и электронами в устройстве генерации плазмы, работающем при комнатных температуре и давлении.

В результате ребра, стенки и плоскости листов, а также нанотрубок нитрида бора были функционализированы гидроксильными группами всего за один шаг. Такая скорость и простота выделяет методику на фоне существовавших многошаговых и дорогих способов функционализации нанолистов и нанотрубок нитрида бора, где традиционно использовались ультразвуковая обработка, гидролиз или химические реакции, проводящиеся при больших давлении и температуре.

Что интересно, методика позволяет добавлять и другие функциональные группы к наноструктурам из нитрида бора.

Такие группы потенциально могут улучшить межфазный контакт между нитридом бора и другими поверхностями, такими как металлы и полимеры, в нанокомпозитах**.

Подобные гибридные структуры в перспективе могут использоваться в качестве средства для доставки лекарственных препаратов к пораженным раком областям или в экологических инструментах – фильтрах для удаления масла, органических растворителей и красителей из воды.

Подробные результаты работы опубликованы в журнале ACS Nano.