Нанопористые металлы — подобные пене материалы с н6екоторой долей воздушного вакуума в структуре — могут широко использоваться благодаря превосходным качествам.

Такие металлы обладают большей площадью поверхности для лучшей передачи электронов, что может привести к повышению эффективности электрода в электрическом двойном конденсаторе или батарее. Нанопористые металлы предлагают увеличенное число доступных участков для поглощения веществ, определяемых при анализе, что является чрезвычайно важной особенностью датчиков.

Ученые из Национальной лаборатории Лоренса Ливмо и Швейцарского федерального технологического института разработали рентабельный и более эффективный метод производства нанопористых металлов в разных масштабах, от нано- до макро-, видимого невооруженным глазом.

Процесс начинается с четырехдюймовой кремниевой пластины, на которую наносится металлическое покрытие. В исследовании использовались золото, серебро и алюминий. Однако процесс производства не ограничивается лишь этими металлами.

Далее, на металлическую подложку наносится смесь двух полимеров для создания шаблонов, и процесс этот называется диблочная сополимерная литография. Шаблон трансформируется в однополимерную маску с нанометровыми особенностями. Наконец, используется технология анизотропного размалывания ионного луча для травления маски и создания множества отверстий. В итоге получается нанопористый металл.

В ходе процесса производства непрерывно анализируется жесткость металла, чтобы гарантировать у готового изделия должную пористость, которая является ключевой для создания уникальных свойств, которые делают нанопористые материалы полезными. Чем более жесткий металл, тем более равномерно пористым он становится.

Результаты опубликованы в издании Advanced materials interfaces