DE60027774T2 - Dreidimensionale matrixfilme - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im weiten Sinne Nanoteilchenfilme, insbesondere geträgerte Filme, Vorrichtungen, die derartige Filme umfassen sowie ein Verfahren zur Herstellung derartiger Filme.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Nanoteilchen sind als grundlegende Bausteine der Nanotechnologie und als Komponenten neuartiger Materialien von fundamentaler wissenschaftlicher und technologischer Bedeutung. Das beruht auf mehreren einzigartigen Merkmalen: ihre geringe Größe (1 – 100 nm) bedeutet, das die Eigenschaften dieser Materialien durch die Quantenphysik, und nicht durch die klassische Physik, bestimmt werden können; das Verhältnis der Oberflächenatome zu den Atomen der gesamten Masse ist groß, so dass die Oberflächenphysik für die Bestimmung der Materialeigenschaften wichtig ist; die Oberflächeneigenschaften können durch sich von selbst bildende einschichtige Überzüge modifiziert werden; und sie bilden Strukturen in einem Größenbereich (1 – 100 nm), der mit anderen physikalischen oder chemischen Techniken nicht ohne weiteres zugänglich ist.
  • Es sind viele verschiedene Nanoteilchen in der Literatur chemisch synthetisiert worden: solche aus Metall, z.B. Au, Ag, Pd, Pt. Cu, Fe etc., Halbleitermaterialien, z.B. TiO2, CdS, CdSe, ITO etc., isolierenden Materialien, z.B. SiO2, organischen Stoffen etc., magnetischen Materialien, z.B. Fe2O3, Fe etc., Supraleitermaterialien etc. Die meisten Syntheseverfahren sind relativ einfach und direkt, und es sind viele entwickelt worden, die relativ einheitliche Nanoteilchen (± 10 %) in verschiedenen Größen liefern. Die Größe der Teilchen wird durch die Stöchiometrie der Komponenten (der Ionen und des Reduktionsmittels) bestimmt, und es werden Strukturen erhalten, bei denen es sich im wesentlichen um Kerne aus Metall (oder aus einem Nichtmetall etc., in Abhängigkeit von den Ausgangsmaterialien) handelt, die von chemischen Überzügen umgeben sind. Zum Beispiel können Au-Nanoteilchen von 15 nm (die in der hier berichteten Arbeit eingesetzt werden) über das Reduzieren von Au++-Ionen zu metallischem Au unter Einsatz von Natriumcitrat als Reduktionsmittel mittels des folgenden Verfahrens hergestellt werden: eine wässrige HAuCl4-Lösung (1 % Gew./Vol., 5 ml) wird zu 500 ml Wasser gegeben, zum Sieden erhitzt, ehe Natriumcitrat (1 % Gew./Vol., 12,5 ml) zugesetzt wird. Das ganze wird 15 min gekocht und dann abgekühlt, wodurch eine weinrote Lösung von Gold-Nanoteilchen von 15 nm erhalten wird. Die Farbe der kolloidalen Lösung beruht auf der Oberflächenplasmonabsorption (~ 520 nm) der Au-Nanoteilchen. Die Absorptionsfrequenz ändert sich in Abhängigkeit von der Größe der Nanoteilchen und kann somit zur Bestimmung der durchschnittlichen Teilchengröße eingesetzt werden. Die Größe der Teilchen kann von 2 – 60 nm variiert werden, indem das Verhältnis von HAuCl4 zu Natriumcitrat variiert wird. Es gibt weitere Verfahren zur Bildung von Au-Nanoteilchen in unpolaren Lösemitteln, die benötigt werden, wenn nicht wasserlösliche Vernetzungsmoleküle eingesetzt werden.
  • Mehrere Verfahren zur Bildung von Massen aus Nanoteilchenmaterialien sind in der Literatur berichtet worden. Das Eintrocknen auf einen Träger aufgebrachter Tröpfchen einer kolloidalen Goldlösung hat zu schlecht definierten Strukturen geführt (Schmid, G.; Lehnert, A.; Kreibig, U.; Adamczyk, Z.; Belouschek. P. (1990) Z. Naturforsch. 45b, 989). Für die elektrophoretische Ablagerung wurde berichtet, dass sie die Ladung ausnützt, die die Nanoteilchen in Lösung umgibt, aber diese Filme sind schwer steuerbar, führen zu gesprungenen Filmen und erfordern leitende Träger (Giersig, M.; Mulvaney, P. (1993) J. Phys. Chem. 97, 6334). Filme sind auch durch das Vernetzen von Nanoteilchen mit Linkern, das Ausfallenlassen der Aggregate und das anschließende Komprimieren des Materials zu Pellets erzeugt worden. Dieses Verfahren ist nicht einheitlich und hat eine beschränkte Einsetzbarkeit (Brust, M.; Bethell, D.; Schiffrin, D.J.; Kiely, C.J. (1995) Adv. Mater. 7, 795).
  • Über erfolgreiche leitende Goldfilme, die auf Glasträgern durch die Ablagerung eines Monolayers nach dem anderen hergestellt wurden, ist in der Literatur berichtet worden (Musiek, M.D.; Keating, C.D.; Keefe, M.H.; Natan, M.J. (1997) Chem. Mater. 9, 1499). Diese „Schicht-für-Schicht"-Ablagerung beginnt, indem eine Trägeroberfläche mit geladenen (positiven) Gruppen beschichtet wird. Der Träger wird dann in eine Lösung negativ geladener Au-Nanoteilchen getaucht, die an die positiv geladene Oberfläche adsorbiert werden. Aufgrund der negativen Ladung auf den Nanoteilchen wird eine Oberflächenabdeckung von lediglich ~ 30 % erzielt. Da die Lösungen der Nanoteilchen verdünnt sind, dauert dieser Beschichtungsschritt 2 – 24 Stunden. Das Natriumcitrat, das die negative Ladung auf den Nanoteilchen bereitstellt, wird im nächsten Schritt durch ein vernetzendes Molekül ersetzt, das als ein „Kleber" zwischen den Nanoteilchen wirkt, z.B. ein difunktionalisiertes Alkan wie HS-(CH2)2-SH. Bei diesem Molekül bindet eine Schwefelgruppe fest an das Gold, wodurch sie das Natriumcitrat verdrängt und das Teilchen neutralisiert, wobei die zweite Schwefelgruppe exponiert bleibt, bereit zur Bindung an die nächste Schicht von Au-Nanoteilchen. Dieser Prozess dauert weitere 10 – 100 Minuten. Zwischen den Beschichtungen muss die Oberfläche rigoros gewaschen werden, um eine Ausfällung der Nanoteilchen zu verhindern. Die Prozedur wird so lange wiederholt, wie es erforderlich ist, um die mehrschichtige Struktur aufzubauen. Für Filme mit 12 oder mehr Schichten, hergestellt unter Verwendung eines Vernetzungsmittelmoleküls mit zwei Kohlenstoffatomen, HS-(CH2)2-OH, wurde gezeigt, dass sie leitfähig sind. Dieses Verfahren basiert zwar auf einer Lösung und könnte somit automatisiert werden, aber es leidet unter verschiedenen Nachteilen. Die Prozedur ist langsam, kann mehrere Tage erfordern und limitiert die Dicke der Filme, die realistischerweise aufgebaut werden können, es liefert amorphe Strukturen, und die Gleichmäßigkeit hängt von der Gleichmäßigkeit der anfänglichen Beschichtung des Trägers ab.
  • Aus der bisherigen Literatur geht hervor, dass die Leitfähigkeit von Massen aus Nanoteilchenmaterialien, die aus den obigen beschichteten Nanoteilchen bestehen, auf dramatische Weise von der Länge oder Dicke der vernetzenden Moleküle und somit vom Abstand zwischen den Nanoteilchen abhängt.
  • Die Tabelle 1 gibt die ungefähren Werte des spezifischen elektrischen Widerstands für die verschiedenen vernetzenden Moleküle, die in der Literatur berichtet wurden, an. Man beachte, dass diese Werte mit Nanoteilchenmaterialien gemessen wurden, die über den Einsatz unterschiedlicher Techniken (z.B. mittels komprimierter Pellets, einen Schicht-für-Schicht-Aufbau, mit unterschiedlichen Größen der Au-Nanoteilchen, in verschiedenen Labors etc.) hergestellt wurden und Vergleiche somit vorsichtig angestellt werden sollten. Es erscheint jedoch so, dass geringe Veränderungen des Abstands zwischen den Teilchen (0,4 bis 2 nm), wie er durch die Länge des Vernetzungsmittels bestimmt wird, zu großen Veränderungen des spezifischen Widerstands (um mehr als 10 – 12 Größenordnungen) führen. Tabelle 1 Spezifischer elektrischer Widerstand von Filmen, die unter Verwendung vernetzender Moleküle unterschiedlicher Länge hergestellt wurden. Anmerkung: Diese Literaturdaten sollten mit gewisser Vorsicht verglichen werden, da die Ergebnisse auf Ausgangsmaterialien basieren, die mittels unterschiedlicher Techniken hergestellt wurden.
    Figure 00030001
    • a) Terril, R.H. et al. (1995) J. Am. Chem. Soc. 117, 12537; b) Brust, M. et al. (1995) Adv. Mater. 7, 795; c) Musick, D. et al. (1997) Chem. Mater. 9,1499,
  • Einige Modelle bezüglich der Art der Leitung, die in den unter Einsatz von Nanoteilchen gebildeten Materialien beobachtet wird, beginnen gerade, in der Literatur aufzutauchen. Die Größe und die große Oberfläche der Nanoteilchen bestimmen die Physik dieser Teilchen. Wenn sich die Wellenlänge der Elektronen der Größenordnung der Teilchengröße annähert, dann gelten quantenmechanische Regeln. Es gibt nur wenige veröffentlichte Berichte, die das Verhalten von aus Nanoteilchen gebildeten Materialien diskutieren. Ein „Quantum-Confinement" wurde für Metallteilchen mit einer Größe zwischen 1 und 10 nm diskutiert sowie für größere Halbleiter-Nanocluster wegen unterschiedlicher Bedingungen in der Gesamtasse (Schmid, Baumle, Geerkens, Heim, Osemann, Sawitowski (1999) Chem. Soc. Rev. 28, 179-185). Es wurde ein direkte Beziehung zwischen dem Abstand der Gold-Nanoteilchen, der durch die vernetzenden Moleküle bestimmt wird, und der Aktivierungsenergie, die für die Auslösung des elektronischen Tunneleffekts über den Linker, von einem Nanoteilchen zum nächsten, berichtet (G. Schmid & L.F. Chi, (1998) Adv. Mater. 10, 515). Ein Einelektronen-Tunneleffekt wurde in einzelnen Goldteilchen, die mit einem 3 nm dicken, sich von allein bildenden Monolayer beschichtet waren, bei der Messung mittels einer STM-Spitze beobachtet (Yau, S.-T., P. Mulvaney, W. Xu, G. M. Spinks (1998) Phys. Rev. B. 57, 124-127). Ein Bericht, der einen „Einelektronentransistor" beschreibt, diskutiert eine Elektronenleitung, die eine Coulombtreppe aufweist, die über die sich von selbst anordnenden Monolayer aus Aggregaten von Goldteilchen gebildet wird, die zur Überbrückung einer Lücke zwischen der Quelle und Drain-Strukturen auf einem Träger aus Siliciumdioxid eingesetzt wurden (T. Sato, H. Ahmed, D. Brown, B. Johnson (1997) J. Appl. Phys. 82, 696-701).
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einem Aspekt besteht die vorliegende Erfindung aus einem Verfahren zur Bildung eines kohärenten Nanoteilchenfilms, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    • (i) das Zusetzen von Linkermolekülen, die Vernetzungen zwischen den Nanoteilchen bilden, zu einer Suspension von Nanoteilchen, um eine Vernetzungsreaktion zu starten; und
    • (ii) das Trennen der vernetzten Nanoteilchen von der Suspension vor Beendigung der Vernetzungsreaktion, um einen kohärenten Nanoteilchenfilm zu erhalten.
  • Es wird bevorzugt, dass die vernetzten Nanoteilchen von der Suspension getrennt werden, indem die Suspension aus dem Schritt (i) vor Beendigung der Vernetzungsreaktion durch einen porösen Träger, wie eine Filtermembran, geleitet wird, um einen kohärenten Nanoteilchenfilm auf dem porösen Träger zu bilden.
  • In einem zweiten Aspekt besteht die vorliegende Erfindung aus einem Verfahren zur Bildung eines Mehrschichtfilms, der zumindest zwei Schichten aus kohärentem Nanoteilchenfilm umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    • (i) das Zusetzen von Linkermolekülen, die Vernetzungen zwischen den Nanoteilchen bilden, zu einer Suspension von Nanoteilchen, um eine Vernetzungsreaktion zu starten;
    • (ii) das Durchleiten der Suspension aus dem Schritt (i) durch einen porösen Träger vor Beendigung der Vernetzungsreaktion, um einen Nanoteilchenfilm auf dem porösen Träger zu bilden;
    • (iii) das Zusetzen von Linkermolekülen, die Vernetzungen zwischen den Nanoteilchen bilden, zu einer weiteren Suspension von Nanoteilchen, um eine Vernetzungsreaktion zu starten;
    • (iv) das Durchleiten der weiteren Suspension aus Schritt (iii) durch den Nanoteilchenfilm aus Schritt (ii) und den porösen Träger vor Beendigung der Vernetzungsreaktion, um einen weiteren Nanoteilchenfilm zu bilden; und
    • (v) gegebenenfalls das Wiederholen der Schritte (iii) und (iv).
  • Es wird bevorzugt, dass die Suspension unter der Einwirkung von externem Druck durch den porösen Träger geleitet wird. Wenn es gewünscht wird, kann der Nanoteilchenfilm vom porösen Träger getrennt werden. Diese Trennung kann zwar auf unterschiedliche Weise bewerkstelligt werden, aber es wird bevorzugt, dass eine Trennschicht zwischen dem porösen Träger und dem Nanoteilchenfilm angeordnet wird.
  • In einem dritten Aspekt besteht die vorliegende Erfindung aus einem Nanoteilchenfilm, der eine dreidimensionale vernetzte Anordnung von Nanoteilchen und Linkermolekülen umfasst, wobei der Nanoteilchenfilm kohärent, robust und selbsttragend ist.
  • So, wie der Begriff „kohärent" hier verwendet wird, soll er vermitteln, dass der Nanoteilchenfilm kontinuierlich ist und keine Sprünge oder Brüche aufweist, die den Film durchqueren.
  • So, wie der Begriff „robust" hier verwendet wird, soll er vermitteln, dass der Nanoteilchenfilm imstande ist, die Einwirkung von gleichförmigem oder nicht gleichförmigem Druck auf den Film ohne ein Reißen zu überstehen. Ein gleichförmiger Druck kann durch die Einwirkung einer glatten Metallform auf den Film ausgeübt werden, während nicht gleichförmiger Druck durch die Einwirkung einer geprägten oder gravierten Metallform auf den Film ausgeübt werden kann. In der letzteren Situation wird das Umgekehrte des Bildes auf der Form auf den Film übertragen, ohne dass es zu einem Reißen des Films kommt. Der Begriff „robust" soll auch vermitteln, dass der Film flexibel ist und ohne ein Springen oder Reißen gebogen werden kann.
  • So, wie der Begriff „selbsttragend" hier verwendet wird, soll er vermitteln, dass der Nanoteilchenfilm imstande ist, seine kohärente Struktur ohne den Vorteil, von einem festen Träger gestützt zu werden, beizubehalten.
  • Bei bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsformen bestehen die Nanoteilchen aus einem Material, das aus der aus metallischen, halbleitenden, isolierenden und magnetischen Materialien bestehenden Gruppe ausgewählt ist. Die Nanoteilchen können aus vielen verschiedenen Materialien bestehen, zu denen Gold, Kupfer, Silber, Platin, Palladium, Eisen, Cobalt, Cobalt-Eisen-Legierungen, TiO2-, CdS-, CdSe-, ZnS, ZnSe-, PbS-, ZnO-, CdTe-, GaAs-, InP-, Si-, Indiumzinnoxid- und Fluor-dotierte Zinnoxid-Nanoteilchen gehören. Die Nanoteilchen in den Filmen sind vorzugsweise kugelförmig, abgeplattet rotationsellipsoid, stäbchenförmig oder Mischungen davon.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Nanoteilchen Kern-Nülle-Verbundnanoteilchen, die aus zwei oder mehr verschiedenen Materialien bestehen.
  • Die Linkermoleküle können beliebige von verschiedenen derartigen Molekülen sein, die man in diesem Gebiet kennt, aber es wird bevorzugt, dass die Linkermoleküle aus der aus Organodithiolen, Organodiaminen, Polymeren, Proteinen, DNA, Linkermolekülen mit polymerisierbaren Gruppen, Enzymen, optoelektronisch aktiven Verbindungen, z.B. Viologenen, Fullerenen, Pophyrinen, chemisch reaktiven Molekülen wie Alkinen, Molekülen, deren Terminus Bindungen zwischen Linkermolekülen z.B. eine H-Bindung, bilden kann, um einen kontinuierlichen Nanoteilchen-zu-Nanoteilchen-Linker zu bilden, Phthalocyaninen, Spyropyranen, Azobenzolen, Anthracenderivaten, Fulgiden, Indigoderivaten, Molekülen mit molekularen Leitfähigkeitseigenschaften wie Oligobenzoacetylenen und linearen, polyaromatischen Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Linkermolekül zumindest zwei funktionelle Gruppen, die an die Nanoteilchen binden, und zumindest eine funktionelle Gruppe, die ihre Konformation ändert, wenn sie einem externen Stimulus ausgesetzt wird, oder die den Elektronenzustand des Linkermoleküls ändert, wenn sie einem externen Stimulus ausgesetzt wird. Es wird bevorzugt, dass der externe Stimulus aus der aus Ultraviolett-, sichtbarer, Infrarot-, Mikrowellen- oder ionisierender Strahlung, chemischen oder physikalischen Wechselwirkungen mit Molekülen oder Ionen, pH, Reduktions-/Oxidationsreaktionen, elektrischen oder magnetischen Feldern bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Nanoteilchenfilme zu Mehrschichtfilmen geformt, die unterschiedliche Nanoteilchen oder Linker umfassen, so dass der Mehrschichtfilm nichtlineare Leitfähigkeitseigenschaften aufweist.
  • Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird eine Metallform mit lateralen Strukturgrößen im Bereich von Zentimetern bis Nanometern mit dem Nanoteilchenfilm kontaktiert und überträgt einen Aufdruck oder eine Prägestruktur auf den Nanoteilchenfilm.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Nanoteilchenfilm auf oder in einem festen Träger, wie einer Banknote, Kreditkarte oder Sicherheitskarte, positioniert.
  • Zur Bereitstellung eines Schutzes für den Nanoteilchenfilm wird es bei mehreren Anwendungen bevorzugt, dass eine schützende Polymerschicht über dem Nanoteilchenfilm bereitgestellt wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • LEGENDEN ZU DEN FIGUREN
  • 1 Sie zeigt eine schematische Zeichnung eines dreischichtigen Nanoteilchenfilms, hergestellt gemäß Beispiel 5, der aus einer ersten Schicht aus einem leitfähigen Gold-Nanoteilchenfilm, einer zweiten Schicht aus einer nicht leitfähigen, mit Polyacrylsäure vernetzten TiO2-Nanoteilchenschicht und einer dritten Schicht aus einem leitfähigen Gold-Nanoteilchenfilm besteht. Das Schema zeigt auch die beiden Anhängsel, an denen das Impedanzspektrometer befestigt wird.
  • 2 Sie zeigt das Impedanzspektrum, das mit der gemäß Beispiel 5 hergestellten Hybridstruktur erhalten wurde. Wie man sieht, ist die Impedanz für die TiO2/PAA-Schicht hoch, während die beiden Gold-Nanoteilchenfilme in Abwesenheit des vernetzten TiO2 einen Kurzschluss bilden.
  • 3 Sie zeigt das nichtlineare Strom-Spannungs-Verhalten des gemäß Beispiel 6 hergestellten, gemusterten dreischichtigen Films.
  • 4 Sie zeigt die Reaktion von gemäß Beispiel 7a hergestellten Nanoteilchenfilmen bezüglich der Photoleitfähigkeit. Wie man sieht, nimmt der Strom bei Belichtung mit Licht ab.
  • 5 Sie zeigt die Reaktion von gemäß Beispiel 7b hergestellten Nanoteilchenfilmen bezüglich der Photoleitfähigkeit. Man sieht die stufenartige Reaktion der Filme bezüglich der Photoleitfähigkeit bei einer Exposition gegen Licht und Dunkelheit.
  • 6 Sie zeigt die Reaktion von gemäß Beispiel 7c hergestellten Nanoteilchenfilmen bezüglich der Photoleitfähigkeit. Wieder sieht man inkrementelle Zunahmen/Abnahmen der Photoleitfähigkeit in Gegenwart/Abwesenheit von Licht.
  • 7 Sie zeigt die Reaktion des in der 6 gezeigten Films bezüglich der Photoleitfähigkeit, wobei jedoch mit Licht einer Wellenlänge > 600 nm bestrahlt wurde. Wie man sieht verändert sich das Profil der Leitfähigkeitsstufen.
  • 8 Sie zeigt die Reaktion eines gemäß Beispiel 8 hergestellten Nanoteilchenfilms auf eine Exposition gegenüber einer Mischung aus Stickstoff und Ammoniakgas. Wie man sieht, sinkt die Leitfähigkeit bei Exposition gegen Ammoniakgas.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben eine Technik zur Herstellung metallischer oder nichtmetallischer Nanoteilchenfilme entwickelt. Diese Filme unterscheiden sich bezüglich mehrerer wichtiger physikalischer Eigenschaften von den bisher beschriebenen Filmen. Der Prozess setzt Nanoteilchen ein, die durch sich von selbst anordnende vernetzende Moleküle verknüpft sind. Diese Technik überwindet nicht nur einige der Einschränkungen bisher beschriebener Verfahren zur Herstellung von Ausgangsmaterialen aus Nanoteilchen und erzeugt Filme, die Eigenschaften aufweisen, die denen herkömmlicher Ausgangsmaterialien ähnlich sind, sondern sie ermöglicht auch die Einführung zusätzlicher, neuartiger Eigenschaften, die sowohl wissenschaftlich als auch kommerziell interessant sind.
  • Die Technik kombiniert einen spezifischen kinetischen Schritt im Aggregationsprozess zwischen den Molekülen des Vernetzungsmittels und den Nanoteilchen mit der Trennung der vernetzten Teilchen von der Suspension vor der Beendigung der Vernetzungsreaktion. Diese Trennung und die nachfolgende Bildung eines kohärenten Nanoteilchenfilms können durch die Anwendung von Druck erleichtert werden, zum Beispiel durch den Fluss einer Lösung durch einen nanoporösen Träger, dessen Poren kleiner als die Größe der Nanoteilchenaggregate sind. Der Einsatz dieser Technik mit, zum Beispiel, Gold-Nanoteilchen führt zu flexiblen, leitfähigen Filmen, die innerhalb von Minuten produziert werden und eine reflektierende, metallische Goldfarbe besitzen. Die Schlüsselkomponenten, die die Eigenschaften der resultierenden Filme modifizieren können, sind die Nanoteilchen, die Moleküle des Vernetzungsmittels, der nanoporöse Träger und das Lösemittel.
  • Diese Filme sind aus Nanoteilchen aufgebaut, die durch einzelne vernetzende Moleküle getrennt sind (oder in gewissem Sinne auch zusammengeklebt sind), die in aktiven Gruppen enden, die an die Oberfläche der Goldteilchen binden. Die vernetzenden Moleküle werden speziell so gewählt, dass sie spontan einen sich von selbst anordnenden Monolayer über der Oberfläche der Teilchen bilden. Somit treiben die vernetzenden Moleküle, indem sie sich jeweils an zwei Nanoteilchen anheften, den Prozess der spontanen Anordnung voran und verknüpfen die Nanoteilchen. Einige charakteristische Eigenschaften des Prozesses sind:
    • • Der Prozess wird durchgeführt, ehe die Vernetzungsreaktion vollständig abgelaufen ist. Wenn man die Vernetzungsreaktion vollständig ablaufen lässt, dann werden lockere „Pulver" und keine kohärenten Filme gebildet; umgekehrt treten, wenn sich die Vernetzungsreaktion in einem frühen Stadium befindet, die Nanoteilchen ohne eine Filmbildung durch die nanoporöse Membran.
    • • Die Anwendung von Druck vor dem Abschluss der Vernetzung erleichtert die geordnete Ausrichtung von dreidimensionalen Aggregaten über einen großen Bereich und die Erzeugung eines kohärenten, kontinuierlichen, robusten, festen Films.
    • • Die Kinetik der Vernetzungsreaktionen ist kritisch und hängt von der Spezies des Vernetzungsmittels ab.
    • • Der gesamte Filmbildungsprozess ist schnell.
    • • ~ 10 min für einen Film von ~ 300 nm
    • • ~ 2 Stunden für einen Film von ~ 3 Mikrometer (eine äquivalente Filmdicke, erhalten durch das Schicht-für-Schicht-Verfahren aus der Literatur, würde ~ 100 Tage dauern)
    • • Die Filmdicke kann variiert werden, indem die Menge der eingesetzten Nanoteilchenlösung variiert wird.
    • • Die Gold-Nanoteilchen bilden reflektierende, metallische, goldfarbene Filme.
    • • Die Filme bleiben porös, z.B. ermöglichen leitfähige Filme aus Gold-Nanoteilchen den Durchtritt von Wasser durch die Filme.
  • Nanoteilchenfilme sind unter Einsatz unterschiedlicher Nanoteilchen hergestellt worden. Die resultierenden Filme behalten die Eigenschaften des äquivalenten Ausgangsmaterials bei; z.B. bilden Nanoteilchen aus Metall leitende Filme, wenn der Abstand zwischen den Nanoteilchen den Elektronentransfer ermöglicht, und nichtmetallische Nanoteilchen bilden isolierende Filme. Die Größe der zur Herstellung der Filme eingesetzten Nanoteilchen kann die Eigenschaften des Films ebenfalls modifizieren.
  • Die Nanoteilchenfilme können aus Mischungen unterschiedlicher Nanoteilchen hergestellt sein. In diesem Fall sind die vernetzenden Moleküle von der Art, dass sie Bindungsstellen für beiden Typen von Nanoteilchen enthalten. Zum Beispiel würde im Falle von Nanoteilchen aus Gold und Titandioxid ein geeignetes vernetzendes Molekül eine Thiol- oder Disulfidgruppe enthalten, um an das Gold-Nanoteilchen zu binden, und eine Carbonsäure oder Phosphorsäure, um an das Titandioxid-Nanoteilchen zu binden.
  • Vernetzende Moleküle werden nicht nur eingesetzt, um die Nanoteilchen zu verknüpfen, sondern auch, um die physikalischen und „aktiven" Eigenschaften der Nanoteilchenfilme zu beeinflussen. Die vernetzenden Moleküle sind so gewählt, dass sie sich von selbst um die Nanoteilchen herum und zwischen den Nanoteilchen anordnen, und sie können verschiedene Eigenschaften aufweisen, wie eine elektrische oder optische Aktivität, polare oder unpolare Eigenschaften etc., um die letztendlichen Eigenschaften des Films zu modulieren. Es sind verschiedene Vernetzungsmittel eingesetzt worden, einschließlich von Alkandiaminen, Alkandithiolen, elektro-/photoaktiven Viologenen, C60-Fullerenen, Polymeren und Proteinen.
  • Die nanoporösen Membranen stellen die Träger für die Nanoteilchenfilme bereit und trennen selektiv die vernetzten Nanoteilchen vom Lösemittel. Diese Membranen können entweder hergestellt oder gekauft werden, und sie sind mit vielen unterschiedlichen Porengrößen, Materialien und Bogengrößen, einschließlich von Materialien aus Papier und Kunststoffen, erhältlich. Die für die Nanoteilchenfilme verwendeten Träger tragen auch eine zusätzliche neuartige Eigenschaft bei – die erzeugten Filme bleiben porös. Verschiedene nanoporöse Träger waren bei der Herstellung der Nanoteilchenfilme auf gleiche Weise erfolgreich, wie anhand der Leitfähigkeit der resultierenden Filme gemessen wurde.
  • Es wurde gefunden, dass die Leitfähigkeit der Gold-Nanoteilchenfilme abhängt von:
    • • dem Typ des Vernetzungsmittels
    • • der Länge des Vernetzungsmittels
    • • der Größe der Nanoteilchen
    • • dem Volumen der Nanoteilchenlösung
    • • der Konzentration der Nanoteilchen
    • • den dielektrischen Eigenschaften des für die Nanoteilchenlösung verwendeten Lösemittels.
  • Dicke und Oberfläche Die Dicke des Nanoteilchenfilms wird durch die Menge der Lösung der Au-Nanoteilchen, die durch den nanoporösen Träger filtriert wird, und durch die Konzentration der Au-Nanoteilchen in der Lösung bestimmt.
  • Damit das Wesen der vorliegenden Erfindung besser verstanden wird, werden nun bevorzugte Formen von ihr unter Bezugnahme auf die folgenden, nicht einschränkenden Beispiele beschrieben.
  • Beispiel 1 Synthese von Nanoteilchen
  • Es wurden Standard-Syntheseverfahren zur Synthese der Nanoteilchen eingesetzt. Typische Verfahren finden sich in Publikationen wie: Clusters und Colloids, from Theory to Application, G. Schmid (Hrsg.), 1994, VCH Publishers New York, USA; Nanoparticles and Nanostructured Films, J.H. Fendler (Hrsg.), 1998, Wiley-VCH. Sofern nichts anderes angegeben wird, wurden wasserlösliche, mit Natriumcitrat beschichtete Gold-Nanoteilchen mit einer Größe von ungefähr 15 nm (hier im Folgenden als Au20-Gold-Nanoteilchen bezeichnet) gemäß dem Verfahren von Schmitt, J. et al., Adv. Mater. 1997, 9(1), 61, synthetisiert. Wasserlösliche, mit Natriumcitrat beschichtete Gold-Nanoteilchen mit einer Größe von ungefähr 2, 60 und 120 nm (hier im Folgenden als Au2-, Au60- bzw. Au20-Gold-Nanoteilchen bezeichnet) wurden gemäß dem Verfahren von Grabar, K.C. et al, Langmuir, 1996, 12, 2353, synthetisiert. Mit Tetraoctylammoniumbromid beschichtete Gold-Nanoteilchen mit einer Größe von ungefähr 8 nm (hier im Folgenden als Au8-Gold-Nanoteilchen bezeichnet), die im Lösemittel Toluol löslich waren, wurden gemäß dem Verfahren von Brust, M. et al., Adv. Mater., 1995, 7(9), 795, hergestellt.
  • Beispiel 2 Bildung geträgerter Nanoteilchenfilme aus wässriger Lösung auf porösen Trägern
  • Zu einer wässrigen Lösung von Au20-Gold-Nanoteilchen (10 ml) wurden 200 μl einer 10 mM Lösung von 2,2'-Hydroxyethyldisulfid in Wasser gegeben. Das 2,2'-Hydroxyethyldisulfid wurde zur Vernetzung der Gold-Nanoteilchen eingesetzt. Die Lösung wurde gemischt, und dann ließ man das ganze zur Vernetzung 10 Minuten stehen. Während dieser Zeit veränderte sich die Farbe der Lösung von weinrot nach blau-schwarz, aber es bildete sich kein sichtbarer Niederschlag. Nach 10 Minuten wurde die Lösung durch eine MF-MilliporeTM-Filtermembran aus einem Celluloseestergemisch mit einer Porengröße von 0,22 Mikrometer auf einer porösen Fritte filtriert. Die Filtration erfolgte entweder unter Einsatz von externem Druck, um die Lösung durch die MF-MilliporeTM-Membran zu pressen, oder über das Anlegen eines Vakuums an die Rückseite der Membran. Nach der Filtration trocknet der Nanoteilchenfilm zu einem metallisch aussehenden, reflektierenden, kohärenten Film. Andere Membranen, wie Polyvinylidenfluorid-Membranen, z.B. MilliporeTM-Durapore-Membranen und AnoporeTM-Membranen von Whatman, können ebenfalls eingesetzt werden. Routinemäßig wurden Membranen mit einem Durchmesser von 30 mm eingesetzt, auch wenn sowohl kleinere (Durchmesser 13 mm) als auch größere (Durchmesser z.B. 45 mm, 90 mm oder größer) Membranen ohne weiteres verwendet werden können. Analoge Filme wurden aus Lösungen von Au2-, Au60- und Au20-Gold-Nanoteilchen oder aus Lösungen von Ag- oder Pt-Nanoteilchen gebildet. Geträgerte Nanoteilchen wurden unter Einsatz verschiedener wasserlöslicher Vernetzungsmittel, wie 1,2-Ethandithiol, Cystaminhydrochlorid, substituiertem Viologen, N-Methylpyridylporphyrinen, Proteinen wie Rinderserumalbumin, Polymeren wie Polyethylenimin, Polyviologen und Polylysin hergestellt.
  • Beispiel 3 Bildung geträgerter Nanoteilchenfilme aus organischen Lösungen
  • Auf eine Weise, die der aus Beispiel 2 analog war, wurden zu einer Lösung von Au8-Gold-Nanoteilchen in Toluol 100 μl einer 10 mM Lösung eines α,ω-Alkandithiols (wie 1,2-Ethandithiol, 1,4-Butandithiol, 1,8-Octandithiol, 1,15-Pentadecandithiol) in einem organischen Lösemittel wie Toluol oder Ethanol gegeben. Die Lösung wurde gemischt und zur Vernetzung in Abhängigkeit von der Vernetzungsgeschwindigkeit 1-30 Minuten stehen gelassen. Während dieser Zeit veränderte sich die Farbe der Lösung von weinrot nach blau-schwarz, aber es bildete sich kein sichtbarer Niederschlag. Nach 10 Minuten wurde die Lösung durch eine MilliporeTM-Durapore-Membran (Porengröße 0,22 μm) oder eine Whatman AnoporeTM-Membran (Porengröße 20 nm) auf einer porösen Fritte filtriert. Routinemäßig wurden Membranen mit einem Durchmesser von 30 mm eingesetzt, auch wenn sowohl kleinere (Durchmesser 13 mm) als auch größere (Durchmesser z.B. 45 mm, 90 mm oder größer) Membranen ohne weiteres verwendet werden können. Die Filtration erfolgte entweder unter Einsatz von externem Druck, um die Lösung durch die Membran zu pressen, oder über das Anlegen eines Vakuums an die Rückseite der Membran. Nach der Filtration trocknet der Nanoteilchenfilm zu einem metallisch aussehenden, kohärenten Film.
  • Beispiel 4 Leitfähigkeitseigenschaften der geträgerten Gold-Nanoteilchenfilme
  • a) Filmleitfähigkeit in Abhängigkeit von der Filmdicke
  • Die Dicke der geträgerten Nanoteilchenfilme kann variiert werden, indem einfach die Menge der Nanoteilchenlösung, die auf die porösen Membranen aufgebracht wird, variiert wird. So wurden geträgerte Nanoteilchenfilme gemäß Beispiel 2 unter Einsatz von Cystaminhydrochlorid als Vernetzungsmittel und durch das Variieren des Volumens der eingesetzten Au20-Gold-Nanoteilchenlösung von 1 bis 10 ml Lösung gebildet. Nach der Filmbildung wurde der elektrische Widerstand des geträgerten Nanoteilchenfilms mittels eines Fluke-Multimeters über einen Streifen von 1 cm2 des geträgerten Nanoteilchenfilms gemessen. Der gemessene Widerstand (in Klammern) für verschiedene Volumina von Gold-Nanoteilchenlösungen betrug: 1 ml (> 107 Ohm), 2 ml (> 107 Ohm), 3 ml (11500 Ohm), 4 ml (160 Ohm), 5 ml (45 Ohm), 6 ml (63 Ohm), 7 ml (19 Ohm), 8 ml (16 Ohm), 9 ml (14 Ohm), 10 ml (9 Ohm).
  • b) Filmleitfähigkeit in Abhängigkeit vom Abstand zwischen den Teilchen
  • Geträgerte Gold-Nanoteilchenfilme wurden gemäß Beispiel 3 unter Einsatz eines α,ω-Alkandithiols (wie 1,8-Octandithiol, 1,15-Pentadecandithiol) und von 2,2'-Dihydroxyethyldisulfid gebildet. Diese Vernetzungsmittel wurden verwendet, um den Abstand zwischen den Teilchen von ungefähr 0,4 nm (2,2'-Dihydroxyethyldisufid) über 1,2 nm (1,8-Octandithiol) bis 2,2 nm (1,15-Pentadecandithiol) zu variieren. Nach der Filmbildung wurden die Eigenschaften bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit bestimmt, indem eine Gleichspannung (0-10V) über einen Streifen des geträgerten Nanoteilchenfilms (gebildet gemäß den Verfahren aus Beispiel 2 oder 3) von 1 cm2 angelegt wurde und der Strom mittels eines Powerlab-Potentiostaten von ADInstruments Pty Ltd. in einer Konfiguration mit zwei Eingängen gemessen wurde. Die Widerstandswerte (in Klammern) waren: 2,2'-Dihydroxyethyldisufid (200 Ohm), 1,8-Octandithiol (1,8 MOhm) und 1,15-Pentadecandithiol (140 MOhm). Diese Ergebnisse zeigen, dass die Nanoteilchen, die den Film ausmachen, ihre Integrität bewahren.
  • c) Rolle der dielektrischen Umgebung während der Filmbildung
  • Die Chemie der Befestigung an den vernetzenden Molekülen und die dielektrischen Eigenschaften des Lösemittels beeinflussen ebenfalls die Eigenschaften des geträgerten Nanoteilchenfilms. In Filmen, die in wässrigen Lösungen gemäß Beispiel 2 unter Einsatz wasserlöslicher Diaminlinker, wie 1,2-Ethylendiamin, 1,6-Diaminotriethylenoxid und 1,17-Diaminohexaethylenoxid, gebildet werden, kommt es nicht zu einer Veränderung des Widerstands der geträgerten Nanoteilchenfilme mit zunehmenden Linkerlängen (zwischen 8 und 10 Ohm/Rechteck), was anzeigt, dass es zu einem Sintern oder zu anderen Veränderungen der Struktur kommt, so dass die Filme nicht mehr aus einzelnen Nanoteilchen aufgebaut sind. Die gleichen Diamin-Vernetzermoleküle können jedoch dazu eingesetzt werden, Filme zu bilden, bei denen sich die Leitfähigkeit in Abhängigkeit von der Länge des Vernetzungsmittelmoleküls ändert, wenn ein Lösemittel mit einer niedrigen Dielektrizität, zum Beispiel ein Kohlenwasserstoff-Lösemittel wie Toluol, eingesetzt wird. In diesen Filmen (die gemäß Beispiel 3 gebildet wurden) gibt es einen klaren Zusammenhang zwischen der Linkerlänge und dem Filmwiderstand. So lag der Widerstand eines geträgerten Nanoteilchenfilms von 1 cm2 bei Einsatz des Vernetzungsmittels 1,2-Ethylendiamin bei 200 Ohm, für das Vernetzungsmittel 1,8-Diaminotriethylenoxid bei 150 kOhm und für das Vernetzungsmittel 1,17-Diaminohexaethylenoxid bei 4,3 MOhm.
  • Beispiel 5 Bildung gemusterter, hybrider, mehrschichtiger geträgerter Nanoteilchenfilme
  • Zur Bildung eines gemusterten geträgerten Nanoteilchenfilms wurde eine Maske aus Metall, Kunststoff oder Silicongummi auf die Oberseite der Membran gesetzt. Durch die Anwendung von leichtem Druck wurde erreicht, dass der Rand der Maske dicht mit der Oberfläche der Membran abschloss. Die Maske wies eine Gruppe von Öffnungen in Form des gewünschten Musters auf, durch die die Lösung der vernetzten Nanoteilchen gemäß Beispiel 2 oder 3 aufgebracht wurde. Nach der Aufbringung des Nanoteilchenfilms wurde die Maske entfernt, wobei ein gemusterter Nanoteilchenfilm auf der Membran zurückblieb. Weitere Nanoteilchenfilme konnten dann aufgebracht werden, indem der Prozess mit unterschiedlichen Masken und/oder unterschiedlichen Nanoteilchenlösungen wiederholt wurde. So wurde ein erster Au20-Gold-Nanoteilchenfilm, vernetzt mit Cystaminhydrochlorid gemäß Beispiel 2, auf eine MF-Millipore-Membran durch ein Maske aufgebracht, die eine runde Fläche mit einem Durchmesser von 1 cm mit einem kleinen Anhängsel an einem Ende definierte. Eine zweite Schicht aus einem Nanoteilchenfilm, der aus TiO2-Nanoteilchen (Durchmesser 8 nm) bestand, die gemäß Beispiel 2 unter Einsatz von Polyacrylsäure (Molekulargewicht 40 000) vernetzt worden waren, wurde durch eine runde Maske von 1 cm Durchmesser auf die erste Au20-Nanoteilchenschicht aufgebracht. Ein dritter Au20-Gold-Nanoteilchenfilm, vernetzt mit Cystaminhydrochlorid gemäß Beispiel 2, wurde auf die zweite TiO2-Nanoteilchenschicht durch ein runde Maske mit einem Durchmesser von 1 cm, die ein kleines Anhängsel aufwies, aufgebracht, und zwar an dem Ende, das dem der ersten Schicht gegenüber lag. Die resultierende Struktur ist schematisch in der 1 gezeigt, wobei 12 der erste leitfähige Au-Nanoteilchenfilm ist, 14 der zweite TiO2/PAA-Nanoteilchenfilm ist, 16 der zweite leitfähige Au-Nanoteilchenfilm ist und 18 die Anhängsel sind, die auf den Filmen 12 und 16 angebracht wurden.
  • Es wurden elektrische Anschlüsse an den beiden kleinen Anhängseln der ersten und der dritten Gold-Nanoteilchenschicht angebracht und mit einer Impedanzbrücke verbunden. Die Impedanz der dreischichtigen Struktur wurde gemessen, und die Ergebnisse sind in der 2 gezeigt. Es wurde in Beispiel 4 gezeigt, dass Au20-Nanoteilchenfilme, die unter Einsatz des Vernetzungsmittels Cystaminhydrochlorid gebildet werden, leitfähig sind. Somit verhält sich die dreischichtige Struktur wie ein Kondensator, bei dem die beiden leitfähigen Au20-Nanoteilchenfilme durch den isolierenden TiO2-Nanoteilchenfilm getrennt sind. In Abwesenheit der TiO2-Nanoteilchen oder in Abwesenheit des Vernetzungsmittels Polyacrylsäure wird keine dreischichtige Struktur gebildet, und der erste und der dritte Au20-Nanoteilchenfilm bilden einen Kurzschluss.
  • Beispiel 6 Nichtlineare elektronische Eigenschaften gemusterter, mehrschichtiger geträgerter Nanoteilchenfilme
  • Es wurde ein gemusterter, dreischichtiger Nanoteilchenfilm gemäß Beispiel 5 gebildet, außer dass die zweite Schicht aus Au20-Gold-Nanoteilchen gebildet wurde, wobei Bis(10-decanthiol)viologen, gelöst in einer 1:1-Mischung von Wasser und Ethanol, als Vernetzungsmittel eingesetzt wurde. Filme, die aus Au20-Gold-Nanoteilchen unter Einsatz von Bis(10-decanthiol)viologen als Vernetzungsmittel gemäß Beispiel 2 gebildet wurden, zeigten einen Widerstand von > 10 GOhm/Rechteck. Die Strom-Spannungs-Charakteristik des dreischichtigen Aufbaus wurde zwischen +/– 10 V gemessen und ist in der 3 gezeigt. Die nichtlineare Strom-Spannungs-Charakteristik der geträgerten Nanoteilchenfilme bei hohen elektrischen Feldern ist klar sichtbar.
  • Beispiel 7 Lichtinduzierte Leitfähigkeitsänderungen in geträgerten Nanoteilchenfilmen
    • a) Es wurde ein geträgerter Nanoteilchenfilm gemäß dem Verfahren aus Beispiel 2, unter Einsatz von 10 ml einer Au20-Gold-Nanoteilchenlösung und 400 μl 10 mM N-Methylviologen in Wasser als Vernetzungsmittel, auf Durapore-Membranen von Millipore mit einer Porengröße von 0,22 Mikrometer gebildet. Der Nanoteilchenfilm wurde mehrmals mit Wasser gewaschen. Es wurde eine Spannung (–250 mV) über einen Streifen von 1 cm2 des geträgerten Nanoteilchenfilms angelegt, und der Strom wurde im Dunkeln registriert, wie es im Beispiel 4b beschrieben wurde. Der geträgerte Nanoteilchenfilm wurde mittels einer Xenonlampe von 150 W gegen Licht exponiert, und die Veränderung des Stroms wurde registriert. Wie aus der 4 hervorgeht, wird bei Exposition gegen Licht eine Abnahme des Stroms, der durch den Nanoteilchenfilm fließt, beobachtet.
    • b) Es wurde ein geträgerter Nanoteilchenfilm gemäß dem Verfahren aus Beispiel 2, unter Einsatz von 10 ml einer Au20-Gold-Nanoteilchenlösung und eines großen Überschusses an N-Methylviologen (30 mg) als Vernetzungsmittel, auf Durapore-Membranen von Millipore mit einer Porengröße von 0,22 Mikrometer gebildet. Der Nanoteilchenfilm wurde nach der Filmbildung nicht gewaschen. Die Reaktion hinsichtlich des Dunkel- und des Lichtstromes wurde wie im Beispiel 7a gemessen und ist in der 5 gezeigt. Wie man sieht, wird in Proben mit überschüssigem Viologen eine stufenartige Antwort und eine Abnahme des Stroms bei einer Exposition der Nanoteilchenfilme gegenüber Licht gesehen. Die Antworten bezüglich der Photoleitfähigkeit waren reversibel.
    • c) Es wurde ein geträgerter Nanoteilchenfilm gemäß dem Verfahren aus Beispiel 2, unter Einsatz von 10 ml einer Lösung von Gold-Nanoteilchen von 2 nm, die mit Mercaptoessigsäure beschichtet waren (hergestellt gemäß dem Verfahren von Yonezawa T. und Kunitake T., Colloids Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 1999, 149, 193), in Wasser und eines Überschusses an N-Methylviologen (20 mg) als Vernetzungsmittel, auf Durapore-Membranen von Millipore mit einer Porengröße von 0,22 Mikrometer gebildet. Der Nanoteilchenfilm wurde nach der Filmbildung nicht gewaschen. Die Reaktion hinsichtlich des Dunkel- und des Lichtstromes wurde wie im Beispiel 7a bei einem Gleichstrom-Bias von 1 V gemessen und ist in der 6 gezeigt. Wie man sieht, gibt es bei Bestrahlung eine inkrementelle Zunahme des Stroms und anschließend im Dunkeln eine stufenartige Abnahme des Stroms. Weitere Lichteffekte sieht man in der 7, bei der der gleiche Film mit gefiltertem Licht mit einer Wellenlänge von > 600 nm bestrahlt wurde. Man sieht eindeutig, dass sich das Profil, obwohl die Zunahme des Stroms wieder stufenartig erfolgt, von denjenigen unterscheidet, die für Filme erhalten wurden, die mit Licht mit dem vollständigen Spektrum bestrahlt wurden. Die Antworten bezüglich der Photoleitfähigkeit waren reversibel.
    • d) Es wurde ein geträgerter Nanoteilchenfilm gemäß dem Verfahren aus Beispiel 2, unter Einsatz von 10 ml einer Lösung von Gold-Nanoteilchen von 2 nm, die mit Mercaptoessigsäure beschichtet waren (hergestellt gemäß dem Verfahren von Yonezawa T. und Kunitake T., Colloids Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 1999, 149, 193), in Wasser und von 1,6-Diaminohexan (13 mg) als Vernetzungsmittel, auf Durapore-Membranen von Millipore mit einer Porengröße von 0,22 Mikrometer gebildet. Die Reaktion hinsichtlich des Dunkel- und des Lichtstromes wurde wie im Beispiel 7a bei einem Gleichspannungs-Bias von 1 V gemessen. Bei der Bestrahlung mit Licht (entweder ungefiltertes Licht der Xenonlampe oder gefiltertes (> 600 nm) Licht) fiel der Strom irreversibel von einem Wert von 53 μA auf 11 μA ab. Eine weitere Bestrahlung oder eine Lagerung in der Dunkelheit veränderte diesen Wert nicht.
  • Beispiel 8 Geschaltete Veränderungen der elektrischen Leitfähigkeit als Reaktion auf Chemikalien
  • Zu einer Lösung von Au20-Gold-Nanoteilchen (25 ml) wurden 250 μl einer 1 %igen (Gew./Vol.) Lösung von Dithiodiglycolsäure in Wasser gegeben. Man ließ die Lösung 45 min stehen, um es der Dithiodiglycolsäure zu ermöglichen, an die Gold-Nanoteilchen zu chemisorbieren. Es wird angenommen, dass die Lösung der Au20-Gold-Nanoteilchen Natriumcitrat enthält, und deshalb wird die Dithiodiglycolsäure (zumindest teilweise) in das Natriumsalz überführt. Die Gold-Nanoteilchen aggregieren in diesem Stadium nicht (es wird keine Veränderung der optischen Eigenschaften beobachtet, wie es für eine Aggregation erwartet würde). Zu 10 ml der obigen Lösung wird dann Schwefelsäure gegeben (100 μl einer 1 %igen (Vol./Vol.) Lösung in Wasser). Die Gold-Nanoteilchen beginnen zu aggregieren, wie aus einer Veränderung der Farbe von weinrot nach blau-schwarz hervorgeht. Es wird angenommen, dass die Aggregation durch eine zwischen den Teilchen erfolgende Wasserstoffbrückenbindung der Carbonsäure unter Ausbildung einer Verknüpfung mit einer im Wesentlichen labilen funktionellen Gruppe des Analyten verursacht wird. Im vorliegenden Fall ist die funktionelle Gruppe labil gegenüber basischen Verbindungen, die die Verknüpfung zwischen den Teilchen aufbrechen. Nach 1 min wird die Lösung gemäß dem Verfahren aus Beispiel 2 auf eine Durapore-Membran von Millipore filtriert. Ein Streifen von 1 cm mal 0,2 cm des geträgerten Nanoteilchenfilms wird so in eine Gasflusskammer gegeben, dass die zwei Enden des Nanoteilchenfilms mit einem Powarlab-Potentiostaten von ADInstruments Pty Ltd. in einer Konfiguration mit zwei Eingängen verbunden sind. Die Eigenschaften bezüglich der elektrischen Leitfähigkeit wurden über das Anlegen einer konstanten Gleichspannung (10V) über einen Streifen des geträgerten Nanoteilchenfilm von 1 cm mal 0,2 cm und das Messen des Stroms in Abhängigkeit von der Zeit verfolgt. Gleichzeitig ließ man einen Stickstoffstrom über den Streifen des Nanoteilchenfilms strömen. Die Antwort hinsichtlich der Leitfähigkeit des Streifens des Nanoteilchenfilms wurde dann gemessen, als Stickstoffgas, das verschiedene Analysengase enthielt, in die Gasflusskammer eingeführt wurde. Die Reaktion des Nanoteilchenfilms auf basisches Analysengas wie Ammoniak ist in der 8 gezeigt. Wie man sieht, nimmt der Strom von 63,2 μA auf einen Wert von 29,9 μA ab. Die Reaktion ist reversibel. Nanoteilchenfilme, die mit nicht reaktiven Vernetzungsmitteln wie 1,8-Octandithiol gebildet wurden, zeigen praktisch keine Reaktion auf Ammoniakgas.
  • Beispiel 9 Leitfähigkeit von Nanoteilchenfilmen für Mikrowellen
  • Gold-Nanoteilchenfilme wurden gemäß den in den Beispielen 2 und 3 umrissenen Verfahren gebildet. Es wurde gefunden, dass die Leitfähigkeiten der Nanoteilchenfilme für Mikrowellen im Großen und Ganzen die Gleichstrom-Leittähigkeitseigenschaften der Nanoteilchenfilme widerspiegelten. So wurde für die sehr leitfähigen Nanoteilchenfilme, die aus 5-20 ml Au20-Gold-Nanoteilchen und Cystaminhydrochlorid gebildet worden waren, gefunden, dass sie gegenüber Mikrowellen im Frequenzbereich von 1-10 GHz hoch reflektierend sind. Für relativ schlecht leitende Au8-Gold-Nanoteilchenfilme, die durch das Vernetzen mit 1,8-Octandithiol gebildet worden waren, wurde gefunden, dass sie im Mikrowellenbereich sehr transmissiv sind. Somit wird es möglich sein, die Leitfähigkeit der geträgerten Nanoteilchenfilme für Mikrowellen bei Verwendung schaltbarer geträgerter Nanoteilchenfilme zu modulieren, wie es in den Beispielen 6, 7 und 8 beschrieben wurde.
  • Beispiel 10 Einprägen und Aufdrucken von Mustern in bzw. auf geträgerte Nanoteilchenfilme
  • Geträgerte Nanoteilchenfilme wurden aus 20 ml Au20-Gold-Nanoteilchen, die mit 100 μl einer 1%igen (Gew./Vol.) Lösung von Polyethylenimin (Molekulargewicht 750 000) vernetzt worden waren, und einer MF-MilliporeTM-Membran mit einer Porengröße von 0,22 Mikrometer gebildet. Der Film wurde sandwichartig zwischen einer Metallbasis und einer Metallform angeordnet, die eine negative Reliefstruktur mit der gewünschten Struktur aufwies, die in den Nanoteilchenfilm eingeprägt werden sollte. Der Nanoteilchenfilm war zur Reliefstruktur der Metallform hin angeordnet. Mittels einer Handpresse wurde Druck auf die Metallform ausgeübt. Reliefmuster im Größenbereich von Millimetern, Mikrometern und Nanometern wurden erfolgreich auf den Nanoteilchenfilm übertragen. Es konnten Beugungsgitter im Mikrometer- und Submikrometerbereich sowie Holographiebilder auf den Nanoteilchenfilm geprägt werden. Zusätzlich wurde gefunden, dass die Stärke des auf den Nanoteilchenfilm ausgeübten Drucks dazu eingesetzt werden konnte, das Spiegel-Reflexionsvermögen der Filme zu regulieren. Es konnten Gold-Nanoteilchenfilme erzeugt werden, deren optische Eigenschaften visuell praktisch nicht von denjenigen von Metallfilmen aus einer Goldmasse unterschieden werden konnten.
  • Zusätzlich konnte das Aussehen der Nanoteilchenfilme in Abhängigkeit vom Typ und der Größe der Nanoteilchen sowie vom Typ des eingesetzten Vernetzungsmittels variiert werden. So konnten Gold-Nanoteilchenfilme, die von gelb-gold bis bronze-gold reichten, erzeugt werden. Auch konnte, im Gegensatz zu Filmen aus einer Goldmasse, die elektrische Leitfähigkeit der Filme um Größenordnungen variiert werden, sogar obwohl die erzeugten Nanoteilchenfilme hochreflektierend und metallisch aussahen.
  • Beispiel 11 Bildung elektrolytischer Kondensatoren auf der Basis geträgerter Nanoteilchenfilme
  • Nanoteilchenfilme wurden gemäß Beispiel 2 aus einer Lösung von Au20-Gold-Nanoteilchen und Cystaminhydrochlorid gebildet. Duplikate geträgerter Nanoteilchenfilme wurden aus 5, 10, 20 und 40 ml Au20-Lösung gebildet. Die Duplikate für jedes Au20-Volumen wurden in einer 1 M wässrigen LiClO4-Elektrolytlösung suspendiert, und die Spektren der elektrochemischen Impedanz (20 mV Anregungswechselspannung, 10 kHz bis 0,1 Hz) wurden erhalten, indem jeder der beiden Filme mit einem Eingang des Impedanzspektrometers in einer Standardmessung mit zwei Elektroden verbunden wurde. Aus den Impedanzspektren wurde die Kapazität aufgrund der Kapazität der Elektrolyt-Doppelschicht erhalten. Die Kapazitätswerte (in Klammern) für die einzelnen Nanoteilchenfilme waren: 5 ml (311 μF), 10 ml (500 μF), 20 ml (1124 μF), 40 ml (1983 μF). Wie aus der linearen Beziehung zwischen der Kapazität und dem Volumen der Au20-Nanoteilchenlösung, die zur Herstellung der Kondensatoren eingesetzt worden war, hervorgeht, ist der prozentuale Anteil der Oberfläche der Nanoteilchen, die für die Ionen aus der Lösung zugänglich sind, konstant, und zwar unabhängig von der Dicke des Nanoteilchenfilms. Die geträgerten Nanoteilchenfilme sind im molekularen (ionischen) Größenmaßstab porös. Somit können elektrolytische Kondensatoren hoher Kapazität und/oder Superkondensatoren mittels der geträgerten Nanoteilchenfilme gebildet werden.
  • Beispiel 12 Bildung leitender hybrider Filme aus Polymer und geträgerten Nanoteilchen Nanoteilchenfilme wurden aus 50 ml einer Lösung von Au20-Gold-Nanoteilchen und Cystaminhydrochlorid gemäß Beispiel 2 auf einer Durapore-Membran von 45 mm Durchmesser gebildet. Dieser geträgerte Nanoteilchenfilm wurde in einer Lösung aus frisch destilliertem Pyrrol (0,1 M in Wasser), Poly(natriumstyrolsulfonat) (0,1 M hinsichtlich des Monomers) und Natriumperchlorat (1 M) suspendiert. Der geträgerte Nanoteilchenfilm wurde als Arbeitselektrode eines Galvanostaten angeschlossen, wobei eine Nickel-Gegenelektrode verwendet wurde, und Polypyrrol wurde 20 Minuten in dem porösen geträgerten Gold-Nanoteilchenfilm bei 10 mA deponiert. Dieser hybride Film aus Gold-Nanoteilchen/Polypyrrol wurde mit Wasser gespült und getrocknet. Für das glänzende, schwarze Polypyrrol wurde gefunden, dass es sehr fest am Gold-Nanoteilchenfilm haftete und nicht ohne den ganzen Film zu zerstören entfernt werden konnte. Das ist für verschiedene Anwendungen leitender Polymere von Vorteil, bei denen eine schlechte Adhäsion des leitenden Polymers an einem leitenden metallischen Träger zu einem Versagen aufgrund einer Delamination des leitenden Polymers führt.
  • Beispiel 13 Verwendung leitender hybrider Filme aus Polymer/geträgerten Nanoteilchen als redoxaktivierte lineare Aktuatoren
  • Elektropolymerisierte, hybride Filme aus Polypyrrol/geträgerten Nanoteilchen wurden gemäß Beispiel 12 gebildet. Zwei Streifen des hybriden Materials von 3 cm mal 0,3 cm wurden so Rücken-an-Rücken angeordnet, dass die Filme aus Polypyrrol/Nanoteilchen voneinander weg gerichtet waren. Dann wurde ein Tropfen 1 M Lithiumperchlorat in Tetraethylenglycol zugegeben, um den hybriden Film und den Membranträger zu sättigen, wodurch ein zweischichtiger Streifen gebildet wurde, der mit einem organischen Elektrolyten verbunden war. Jeder Film aus Polypyrrol/Nanoteilchen wurde dann mit einem Eingang eines Rechteckpulsgenerators verbunden. Es wurde ein Rechteckpotenzial von zwischen +/– 1 bis +/– 4V, das pro Zyklus 1-5 Sekunden aufrecht erhalten wurde, an die Vorrichtung angelegt. Wenn das Polypyrrol den Reduktions/Oxidations-Zyklus durchläuft werden, zusätzliche Ionen in das Polypyrrol inkorporiert/aus dem Polypyrrol entfernt, was gleichzeitig zu einem Anschwellen und Schrumpfen führt. Das Anschwellen und Schrumpfen manifestiert sich als makroskopische Bewegung. Der hier beschriebene Streifen aus zwei Schichten bewegt sich durch das mechanische Biegen bei jedem Reduktions/Oxidations-Zyklus um mehrere Millimeter.
  • Beispiel 14 Verwendung geträgerter Nanoteilchenfilme als lineare Aktuatoren auf der Basis der Ionenbewegung
  • Nanoteilchenfilme wurden gemäß Beispiel 2 aus 50 ml einer Lösung von Au20-Gold-Nanoteilchen und Cystaminhydrochlorid auf einer Durapore-Membran mit 45 mm Durchmesser gebildet. Zwei Streifen des hybriden Materials von 3 cm mal 0,3 cm wurden so Rücken-an-Rücken angeordnet, dass die Filme aus Polypyrrol/Nanoteilchen voneinander weg gerichtet waren. Dann wurde ein Tropfen 1 M Lithiumperchlorat in Tetraethylenglycol zugegeben, um den hybriden Film und den Membranträger zu sättigen, wodurch ein zweischichtiger Streifen gebildet wurde, der mit einem organischen Elektrolyten verbunden war. Jeder Nanoteilchenfilm wurde dann mit einem Eingang eines Rechteckpulsgenerators verbunden. Es wurde ein Rechteckpotenzial von +/– 4V, das pro Zyklus 1 Sekunde bis 10 Millisekunden aufrecht erhalten wurde, an die Vorrichtung angelegt. Während jedes Zyklus von + bis – 4 V (und umgekehrt) bewegt sich durch der Streifen aus zwei Schichten durch das mechanische Biegen um mehrere Millimeter. Ohne dass wir uns auf eine wissenschaftliche Tatsache festlegen wollen, nehmen wir an, dass diese Bewegung auf einem Influx/Efflux von Ionen in den bzw. aus dem porösen Nanoteilchenfilm beruht, was ein Dickerwerden/Anschwellen des Nanoteilchenfilms bewirkt, das sich in einer makroskopischen mechanischen Bewegung manifestiert. Da der zugrundeliegende Mechanismus in diesem Fall nicht auf einer Redoxchemie basiert, sondern auf der Ladung/Entladung der Oberfläche einer ionischen Doppelschicht, hat der den Strom steuernde Mechanismus eine viel kürzere Ansprechzeit im Vergleich zum Beispiel zu Aktuatoren, die auf leitfähigen Polymeren beruhen, und er unterliegt auch nicht dem Abbau, der praktisch allen redoxbasierten Systemen gemeinsam ist.
  • Beispiel 15 Bildung selbsttragender Nanoteilchenfilme
  • Nanoteilchenfilme wurden gemäß Beispiel 3 aus 10 ml einer Lösung von Au8-Gold-Nanoteilchen und 1,8-Octandithiol auf einer Anopore-Membran von Whatman mit einem Durchmesser von 30 mm gebildet. Der geträgerte Nanoteilchenfilm wurde dann auf eine wässrige Lösung von 1 M Natriumhydroxid gegeben. Die Hydroxidlösung löste die Anopore-Membran auf, wobei der intakte vernetzte Nanoteilchenfilm zurück blieb, der auf der Oberfläche der Lösung schwamm. Der Nanoteilchenfilm konnte dann durch Flotation auf einen anderen Träger, wie einen Objektträger aus Glas oder einen Träger aus Kunststoff, übertragen werden.
  • Wie Fachleuten auf diesem Gebiet ohne weiteres klar sein dürfte, gibt es für die erfindungsgemäßen Nanoteilchenfilme eine Vielzahl von Anwendungen. Zu diesen Anwendungen gehören
    • • die Verwendung als ein Sensor über die spezifische Wechselwirkung zwischen dem Nachweistarget und dem Linkermolekül, das zwei Nanoteilchen verknüpft. Das Nachweistarget kann aus der Gruppe stammen, die Gase, Chemikalien, DNA, Nahrungsmittel sowie freie Radikale, Lösemittel, Pharmaka und Ionen umfasst.
    • • die Verwendung als ein selektiver Filter, wobei die Selektivität ausgewählt wird, indem entweder ein positives oder ein negatives Potenzial angelegt wird, um die Filtration negativer bzw. positiver Species durch den porösen Nanoteilchenfilm zu ermöglichen.
    • • die Verwendung bei der Herstellung elektronischer Vorrichtungen, wie Transistoren, Dioden, Kondensatoren, Schalter, Logikgatter.
    • • die Verwendung in Sicherheitsdokumenten, Anhängern, bei der Identifizierung, beim Überwachen und bei der Authentifizierung.
    • • die Verwendung als eine dekorative Beschichtung auf einer Vielzahl von Materialien, einschließlich von Papier, Geweben, Kunstoffen, Glas.
    • • die Verwendung zur Herstellung eines linearen Aktuators zur Bewirkung einer makroskopischen mechanischen Bewegung, die bei der Bildung künstlicher Muskeln oder elektromechanischer Schalter nützlich ist.
    • • die Verwendung als eine poröse Membran für die elektrounterstützte Katalyse, wobei die Art des Nanoteilchenmaterials, die große Oberfläche und gegebenenfalls der Einsatz von Elektrizität zur Katalyse chemischer Reaktionen eingesetzt werden können.
    • • die Verwendung in Vorrichtungen zur Energieumwandlung und -speicherung, wie photovoltaischen Zellen und Kondensatoren.

Claims (37)

  1. Verfahren zur Bildung eines kohärenten Nanoteilchenfilms, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: (i) das Zusetzen von Linkermolekülen, die Vernetzungen zwischen den Nanoteilchen bilden, zu einer Suspension von Nanoteilchen, um eine Vernetzungsreaktion zu starten; und (ii) das Trennen der vernetzten Nanoteilchen von der Suspension vor Beendigung der Vernetzungsreaktion, um einen kohärenten Nanoteilchenfilm zu erhalten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die vernetzten Nanoteilchen von der Suspension getrennt werden, indem die Suspension aus Schritt (i) vor Beendigung der Vernetzungsreaktion durch einen porösen Träger geleitet wird, um einen kohärenten Nanoteilchenfilm auf dem porösen Träger zu bilden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, worin das Verfahren ferner den Schritt des Trennens des Nanoteilchenfilms vom porösen Träger umfasst.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Trennung unter Einwirkung von externem Druck durchgeführt wird.
  5. Verfahren zur Bildung eines Mehrschichtfilms, der zumindest zwei Schichten aus kohärentem Nanoteilchenfilm umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: (i) das Zusetzen von Linkermolekülen, die Vernetzungen zwischen den Nanoteilchen bilden, zu einer Suspension von Nanoteilchen, um eine Vernetzungsreaktion zu starten; und (ii) das Durchleiten der Suspension aus Schritt (i) durch einen porösen Träger vor Beendigung der Vernetzungsreaktion, um einen Nanoteilchenfilm auf dem porösen Träger zu bilden; (iii) das Zusetzen von Linkermolekülen, die Vernetzungen zwischen den Nanoteilchen bilden, zu einer weiteren Suspension von Nanoteilchen, um eine Vernetzungsreaktion zu starten, (iv) das Durchleiten der weiteren Suspension aus Schritt (iii) durch den Nanoteilchenfilm aus Schritt (ii) und den porösen Träger vor Beendigung der Vernetzungsreaktion, um einen weiteren Nanoteilchenfilm zu bilden; und (v) gegebenenfalls das Wiederholen der Schritte (iii) und (iv).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, worin das Verfahren ferner den Schritt des Trennens des Mehrschichtfilms, der zumindest zwei Schichten aus Nanoteilchenfilm umfasst, vom porösen Träger umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, worin die Suspension unter Einwirkung von externem Druck durch den porösen Träger geleitet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, worin eine Trennschicht zwischen dem porösen Träger und dem Nanoteilchenfilm angeordnet ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, worin der poröse Träger eine Filtrationsrnembran ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die Nanoteilchen aus einem Material gebildet sind, das aus der aus supraleitenden, metallischen, halbleitenden, isolierenden und magnetischen Materialien bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Nanoteilchen aus der aus Gold-, Kupfer-, Silber-, Platin-, Palladium-, Eisen-, Cobalt-, Cobalt-Eisen-Legierung-Nanoteilchen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, worin die Nanoteilchen aus einem Halbleitermaterial bestehen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, worin die Nanoteilchen aus der aus TiO2-, CdS-, CdSe-, ZnS-, ZnSe-, PbS-, ZnO-, CdTe-, GaAs-, InP-, Si-, Indiumzinnoxid- und fluordotierten Zinnoxid-Nanoteilchen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, worin die Nanoteilchen kugelförmig, abgeplattet rotationsellipsoid, stäbchenförmig oder Gemische daraus sind.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, worin die Nanoteilchen Kern-Hülle-Verbundnanoteilchen sind, die aus zwei oder mehr verschiedenen Materialien bestehen.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, worin das Nanoteilchen aus einem Material besteht, sodass es auf ein extern angelegtes elektrisches oder Magnetfeld anspricht.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, worin die Linkermoleküle aus der aus Organodithiolen, Organodiaminen, Polymeren, Proteinen, DNA, Enzymen, Linkermolekülen mit polymerisierbaren Gruppen, optoelektronisch aktiven Verbindungen, z.B. Viologenen, Fullerenen, Porphyrinen, chemisch reaktiven Molekülen, wie z.B. Alkinen, Molekülen, dessen Terminus Bindungen zwischen Linkermolekülen bilden kann, z.B. eine H-Bindung, um einen kontinuierlichen Nanoteilchen-zu-Nanoteilchen-Linker zu bilden, Phthalocyaninen, Spyropyranen, Azobenzolen, Anthracenderivaten, Fulgiden, Indigoderivaten, Molekülen mit molekularen Leitfähigkeitseigenschaften, wie z.B. Oligobenzoacetylenen, linearen poylaromatischen Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, worin das Linkermolekül zumindest zwei funktionelle Gruppen, die an die Nanoteilchen binden, und zumindest eine funktionelle Gruppe, die ihre Konformation ändert, wenn sie einem externen Stimulus ausgesetzt wird, umfasst.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, worin das Linkermolekül zumindest zwei funktionelle Gruppen, die an die Nanoteilchen binden, und zumindest eine funktionelle Gruppe, die den Elektronenzustand des Linkermoleküls ändert, wenn es einem externen Stimulus ausgesetzt wird, umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, worin der externe Stimulus aus der aus Ultraviolett-, sichtbarer, Infrarot-, Mikrowellen- oder ionisierender Strahlung, chemischen oder physikalischen Wechselwirkungen mit Molekülen oder Ionen, pH, Reduktions-/Oxidationsreaktionen, elektrischen oder Magnetfeldern bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 5, worin zumindest zwei der Nanoteilchenfilme des Mehrschichtfilms unterschiedliche Nanoteilchen oder Linker umfassen, sodass der Mehrschichtfilm nichtlineare Leitfähigkeitseigenschaften aufweist.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, worin nach der Bildung des kohärenten Nanoteilchenfilms ein Farbstoff mit Strukturgrößen im Bereich von Zentimeter bis Nanometer mit dem Nanoteilchenfilm kontaktiert wird und einen Aufdruck oder eine Prägestruktur auf den Nanoteilchenfilm überträgt.
  23. Nanoteilchenfilm, eine dreidimensionale vernetzte Anordnung von Nanoteilchen und Linkermolekülen umfassend, wobei der Nanoteilchenfilm kohärent, robust und selbsttragend ist.
  24. Nanoteilchenfilm nach Anspruch 23, worin die Nanoteilchen aus einem Material bestehen, das aus der aus metallischen, halbleitenden, isolierenden und magnetischen Materialien bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  25. Nanoteilchenfilm nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, worin die Nanoteilchen aus der aus Gold-, Kupfer-, Silber-, Platin-, Palladium-, Eisen-, Cobalt-, Cobalt-Eisen-Legierungsteilchen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
  26. Nanoteilchenfilm nach Anspruch 23, worin die Nanoteilchen aus einem Halbleitermaterial bestehen.
  27. Nanoteilchenfilm nach Anspruch 23 oder Anspruch 26, worin die Nanoteilchen aus der aus TiO2-, CdS-, CdSe-, ZnS-, ZnSe-, PbS-, ZnO-, CdTe-, GaAs-, InP-, Si-, Indiumzinnoxid- und fluordotierten Zinnoxid-Nanoteilchen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
  28. Nanoteilchenfilm nach einem der Ansprüche 23 bis 27, worin die Nanoteilchen kugelförmig, abgeplattet rotationsellipsoid, stäbchenförmig oder Gemische daraus sind.
  29. Nanoteilchenfilm nach einem der Ansprüche 23 bis 28, worin die Nanoteilchen Kern-Hülle-Verbundnanoteilchen sind, die aus zwei oder mehr verschiedenen Materialien bestehen.
  30. Nanoteilchenfilm nach einem der Ansprüche 23 bis 29, worin die Linkermoleküle aus der aus Organodithiolen, Organodiaminen, Polymeren, Proteinen, DNA, Linkermolekülen mit polymerisierbaren Gruppen, Enzymen, optoelektronisch aktiven Verbindungen, z.B. Viologenen, Fullerenen, Porphyrinen, chemisch reaktiven Molekülen, wie z.B. Alkinen, Molekülen, dessen Terminus Bindungen zwischen Linkermolekülen bilden kann, z.B. eine H-Bindung, um einen kontinuierlichen Nanoteilchen-zu-Nanoteilchen-Linker zu bilden, Phthalocyaninen, Spyropyranen, Azobenzolen, Anthracenderivaten, Fulgiden, Indigoderivaten, Molekülen mit molekularen Leitfähigkeitseigenschaften, wie z.B. Oligobenzoacetylenen, linearen poylaromatischen Verbindungen bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  31. Nanoteilchenfilm nach einem der Ansprüche 23 bis 30, worin das Linkermolekül zumindest zwei funktionelle Gruppen, die an die Nanoteilchen binden, und zumindest eine funktionelle Gruppe, die ihre Konformation ändert, wenn sie einem externen Stimulus ausgesetzt wird, umfasst.
  32. Nanoteilchenfilm nach einem der Ansprüche 23 bis 30, worin das Linkermolekül zumindest zwei funktionelle Gruppen, die an die Nanoteilchen binden, und zumindest eine funktionelle Gruppe, die den Elektronenzustand des Linkermoleküls ändert, wenn es einem externen Stimulus ausgesetzt wird, umfasst.
  33. Nanoteilchenfilm nach Anspruch 31 oder Anspruch 32, worin der externe Stimulus aus der aus Ultraviolett-, sichtbarer, Infrarot-, Mikrowellen- oder ionisierender Strahlung, chemischen oder physikalischen Wechselwirkungen mit Molekülen oder Ionen, pH, Reduktions-/Oxidationsreaktionen, elektrischen oder Magnetfeldern bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
  34. Mehrschichtfilm, zumindest zwei der Nanoteilchenfilme aus den Ansprüchen 23 bis 30 umfassend, worin die unterschiedlichen Nanoteilchen oder Linker so gewählt sind, dass der Mehrschichtfilm nichtlineare Leitfähigkeitseigenschaften aufweist.
  35. Nanoteilchenfilm nach einem der Ansprüche 23 bis 34, worin auf dem Nanoteilchenfilm eine Struktur aufgedruckt oder eingeprägt ist.
  36. Nanoteilchenfilm nach einem der Ansprüche 23 bis 35, worin der Nanoteilchenfilm auf oder in einem festen Substrat positioniert ist.
  37. Nanoteilchenfilm nach Anspruch 36, worin das feste Substrat eine Banknote, Kreditkarte oder Sicherheitskarte ist.
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Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7186911B2 (en) 2002-01-25 2007-03-06 Konarka Technologies, Inc. Methods of scoring for fabricating interconnected photovoltaic cells
US20030192585A1 (en) 2002-01-25 2003-10-16 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic cells incorporating rigid substrates
US6913713B2 (en) 2002-01-25 2005-07-05 Konarka Technologies, Inc. Photovoltaic fibers
US6900382B2 (en) 2002-01-25 2005-05-31 Konarka Technologies, Inc. Gel electrolytes for dye sensitized solar cells
US7351575B2 (en) * 2000-11-08 2008-04-01 Surface Logix, Inc. Methods for processing biological materials using peelable and resealable devices
US9701629B2 (en) * 2000-12-08 2017-07-11 Sony Deutschland Gmbh Use of dithiocarbamate esters and bis-dithiocarbamate esters in the preparation of organic-inorganic nanocomposites
JP2002361599A (ja) * 2001-06-07 2002-12-18 Sony Corp カーボン・ナノチューブ構造体及びその製造方法、冷陰極電界電子放出素子及びその製造方法、並びに、冷陰極電界電子放出表示装置及びその製造方法
US7323635B2 (en) 2001-06-15 2008-01-29 University Of Massachusetts Photovoltaic cell
AUPR725701A0 (en) * 2001-08-24 2001-09-20 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Functionalised nanoparticle concentrates
JP4644427B2 (ja) * 2002-01-25 2011-03-02 コナルカ テクノロジーズ インコーポレイテッド 太陽電池に用いるための感光性ナノ粒子を低温で相互に結合させる方法及び該方法において用いられるポリマー連結剤溶液
WO2003065472A2 (en) * 2002-01-25 2003-08-07 Konarka Technologies, Inc. Structures and materials for dye sensitized solar cells
US7476442B2 (en) * 2002-07-17 2009-01-13 Massachusetts Institute Of Technology Nanoparticle chains and preparation thereof
WO2004059347A2 (en) * 2002-12-20 2004-07-15 Minerva Biotechnologies Corporation Optical devices and methods involving nanoparticles
GB0322832D0 (en) * 2003-09-30 2003-10-29 Epigem Ltd Sensor platforms utilising nanoporous membranes
US7838208B2 (en) * 2003-12-30 2010-11-23 Drexel University Programmable self-aligning liquid magnetic nanoparticle masks and methods for their use
ES2242528B1 (es) 2004-03-25 2006-12-01 Consejo Sup. Investig. Cientificas Nanoparticulas magneticas de metales nobles.
US7531209B2 (en) 2005-02-24 2009-05-12 Michael Raymond Ayers Porous films and bodies with enhanced mechanical strength
JP2006297549A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Keio Gijuku 金属ナノ粒子の配列蒸着方法及び金属ナノ粒子を用いたカーボンナノチューブの成長方法
US7491423B1 (en) 2005-05-02 2009-02-17 Sandia Corporation Directed spatial organization of zinc oxide nanostructures
KR100838157B1 (ko) 2005-10-20 2008-06-13 한국과학기술연구원 반도체 나노입자를 포함하는 필름, 입자 및 이들의 용도
DE102006005614A1 (de) * 2006-02-06 2007-08-09 Thor Gmbh Formgegenstand mit selbstreinigender Oberflächenstruktur
US7829140B1 (en) 2006-03-29 2010-11-09 The Research Foundation Of The State University Of New York Method of forming iron oxide core metal shell nanoparticles
WO2007143028A2 (en) 2006-05-31 2007-12-13 Roskilde Semiconductor Llc Low dielectric constant materials prepared from soluble fullerene clusters
US7875315B2 (en) 2006-05-31 2011-01-25 Roskilde Semiconductor Llc Porous inorganic solids for use as low dielectric constant materials
US7883742B2 (en) 2006-05-31 2011-02-08 Roskilde Semiconductor Llc Porous materials derived from polymer composites
US7919188B2 (en) 2006-05-31 2011-04-05 Roskilde Semiconductor Llc Linked periodic networks of alternating carbon and inorganic clusters for use as low dielectric constant materials
WO2008060704A2 (en) * 2006-06-02 2008-05-22 Innovalight, Inc. Photoactive materials containing group iv nanostructures and optoelectronic devices made therefrom
US7742208B2 (en) * 2006-08-21 2010-06-22 Brother International Corporation Holographic display and methods of manufacture and use
US20080063855A1 (en) * 2006-09-07 2008-03-13 Maxim Kelman Semiconductor thin films formed from group iv nanoparticles
US7906223B2 (en) * 2006-09-11 2011-03-15 3M Innovative Properties Company Permeable nanoparticle reflector
US8191169B2 (en) * 2006-11-10 2012-06-05 Grune Guerry L Anti-microbial compounds used in garments for water based activities
US7776724B2 (en) * 2006-12-07 2010-08-17 Innovalight, Inc. Methods of filling a set of interstitial spaces of a nanoparticle thin film with a dielectric material
US7718707B2 (en) * 2006-12-21 2010-05-18 Innovalight, Inc. Method for preparing nanoparticle thin films
US8343627B2 (en) 2007-02-20 2013-01-01 Research Foundation Of State University Of New York Core-shell nanoparticles with multiple cores and a method for fabricating them
WO2008122027A2 (en) 2007-04-02 2008-10-09 Konarka Technologies, Inc. Novel electrode
EP2140483A1 (de) * 2007-04-04 2010-01-06 Innovalight, Inc. Verfahren zur optimierung von dünnschichtbildung mit reaktiven gasen
WO2008140024A1 (ja) * 2007-05-08 2008-11-20 Ideal Star Inc. ガスセンサー、これを用いた気体計測システム、およびそのための気体検知モジュール
US8968438B2 (en) * 2007-07-10 2015-03-03 Innovalight, Inc. Methods and apparatus for the in situ collection of nucleated particles
KR100937625B1 (ko) * 2007-08-10 2010-01-20 주식회사 제닉 가용성 웹 공극필름 및 이의 제조방법
US20090053878A1 (en) * 2007-08-21 2009-02-26 Maxim Kelman Method for fabrication of semiconductor thin films using flash lamp processing
US7851336B2 (en) * 2008-03-13 2010-12-14 Innovalight, Inc. Method of forming a passivated densified nanoparticle thin film on a substrate
US8247312B2 (en) * 2008-04-24 2012-08-21 Innovalight, Inc. Methods for printing an ink on a textured wafer surface
JP5669276B2 (ja) * 2010-04-27 2015-02-12 独立行政法人物質・材料研究機構 金属ナノ粒子配列構造体、その製造装置及びその製造方法
US9580564B2 (en) * 2010-07-22 2017-02-28 GKN Aerospace Transparency Systems, Inc. Transparent polyurethane protective coating, film and laminate compositions with enhanced electrostatic dissipation capability, and methods for making same
ES2644243T3 (es) * 2011-02-01 2017-11-28 Nano3D Biosciences, Inc. Ensayo de viabilidad celular en 3D
JP6138133B2 (ja) 2011-09-06 2017-05-31 ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 導電性材料およびプロセス
CN102672197B (zh) * 2012-05-29 2013-09-18 江南大学 一种多用途的等离子的金纳米粒子膜的制备方法
FR2993999B1 (fr) * 2012-07-27 2014-09-12 Nanomade Concept Procede pour la fabrication d'une surface tactile transparente et surface tactile obtenue par un tel procede
US9057787B2 (en) 2013-04-23 2015-06-16 International Business Machines Corporation Colorimetric radiation dosimetry based on functional polymer and nanoparticle hybrid
KR102172950B1 (ko) 2013-08-16 2020-11-03 헨켈 아이피 앤드 홀딩 게엠베하 서브마이크론 은 입자 잉크 조성물, 방법 및 응용
US11746290B2 (en) 2013-09-26 2023-09-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Nanocrystal particles and processes for synthesizing the same
EP2853578B1 (de) 2013-09-26 2017-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd Nanokristallpartikel und Verfahren zur Synthetisierung davon
CN103529704B (zh) * 2013-10-12 2016-04-27 中国人民解放军第四军医大学 类骨骼肌直线网状阵列式人工肌肉设计及类神经控制方法
PT107263B (pt) 2013-10-30 2019-04-10 Innovnano - Materiais Avançados, Sa. Suspensão de óxido metálico, seu fabrico e utilizações
TWI805548B (zh) * 2016-04-26 2023-06-21 日商昭榮化學工業股份有限公司 量子點材料及量子點材料之製造方法
US11118086B2 (en) 2017-11-22 2021-09-14 GKN Aerospace Transparency Systems, Inc. Durable, electrically conductive transparent polyurethane compositions and methods of applying same
CN108862685A (zh) * 2018-08-10 2018-11-23 安徽原野滤材有限公司 一种新型纳米滤布
CN110559103B (zh) * 2019-08-05 2021-08-31 华东交通大学 一种贯膜支架及其制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1975690U (de) * 1967-08-24 1967-12-21 Georg Dr Staub Filtergeraet fuer neutralisationsanlagen.
US4945121A (en) * 1987-08-18 1990-07-31 Koh-I-Noor Radiograph, Inc. Thermosetting dyed latex colorant dispersions
FR2702160B1 (fr) * 1993-03-02 1995-06-02 Biovecteurs As Vecteurs particulaires synthétiques et procédé de préparation.
GB9420355D0 (en) * 1994-10-10 1994-11-23 Univ Nottingham Preparation of protein microspheres, films and coatings
US5711803A (en) 1995-09-29 1998-01-27 Midwest Research Institute Preparation of a semiconductor thin film
AU1743397A (en) 1995-12-28 1997-07-28 James R. Heath Organically-functionalized monodisperse nanocrystals of metals
US6344272B1 (en) 1997-03-12 2002-02-05 Wm. Marsh Rice University Metal nanoshells
DE19821665A1 (de) * 1997-05-28 1998-12-03 Basf Ag Compositpigmente auf Basis von polyalkylenpolyaminmodifizierten nanopartikulären Metalloxiden und anionischen Farbstoffen
DE19741496A1 (de) 1997-09-19 1999-03-25 Basf Ag Molekulare Verstärkung von aktaktischen Styrolpolymeren
DE19756790A1 (de) 1997-12-19 1999-07-01 Fraunhofer Ges Forschung Prepolymer mit darin isoliert dispergierten nanoskaligen Feststoffteilchen, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
US6294401B1 (en) * 1998-08-19 2001-09-25 Massachusetts Institute Of Technology Nanoparticle-based electrical, chemical, and mechanical structures and methods of making same
EP1022560B1 (de) * 1999-01-21 2004-12-22 Sony International (Europe) GmbH Nanoteilchenstruktur zur Anwendung in einer elektronischen Anordnung, insbesondere in einem chemischen Sensor
US6440560B1 (en) * 1999-07-26 2002-08-27 International Business Machines Corporation Nanoparticles formed with rigid connector compounds
US6533855B1 (en) * 2001-02-13 2003-03-18 Novellus Systems, Inc. Dispersions of silicalite and zeolite nanoparticles in nonpolar solvents

Also Published As

Publication number Publication date
US6984265B1 (en) 2006-01-10
WO2001025316A1 (en) 2001-04-12
CA2386241A1 (en) 2001-04-12
AUPQ326499A0 (en) 1999-10-28
EP1244731A1 (de) 2002-10-02
ATE325157T1 (de) 2006-06-15
EP1244731A4 (de) 2003-03-12
JP2003511251A (ja) 2003-03-25
EP1244731B1 (de) 2006-05-03
DE60027774D1 (de) 2006-06-08

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Visy et al. Characterization of electronically conducting polypyrrole based composite materials

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