Influencia del diseño de una cámara de niebla en la deposición de nano-películas delgadas líquidas – prueba de concepto

• Autores: Katja Fricke, Silvia Hidalgo, Laura Barillas, Klaus Dieter Weltmann
• Localización: Tecnología en Marcha, ISSN 0379-3982, ISSN-e 2215-3241, Vol. 33, Nº. Extra 6, 2020 (Ejemplar dedicado a: Movilidad Estudiantil 7), págs. 130-142
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Influence of the design of a mist chamber for the deposition of nanometric thin liquid films – proof-of-concept
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• Resumen
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    Diferentes diseños de cámaras de niebla, cuyo propósito es la generación de un fino aerosol, fueron evaluados en términos de su aplicación para la deposición de capas delgadas homogéneas sobre superficies sólidas. El abordaje desarrollado comprende un generador de aerosol que se adapta a las diferentes cámaras estudiadas, lo que se denomina en adelante como cámara de niebla (mist chamber). Particularmente, el foco de interés fue la utilización de pequeños volúmenes de líquidos para la generación de una niebla fina, debido a su importancia en aplicaciones donde la concentración de aerosol y la distribución del tamaño de las gotas deben ser ajustadas a necesidades específicas. Cuatro cámaras de niebla fueron evaluadas y sometidas a pruebas experimentales, con el fin de caracterizar el rendimiento de cada propuesta. Como prueba de concepto para las cámaras de niebla diseñadas, una mezcla líquida de monómeros de base acrílica fue depositada en obleas de silicio y posteriormente polimerizadas mediante un plasma jet a presión atmosférica. Finalmente, un riguroso análisis de la superficie de las capas obtenidas reveló que estas tienen un grosor en el rango nanométrico y presentan un patrón de deposición homogéneo.

  • English

    Different designs of mist chambers, intended for the generation of a fine aerosol, were evaluated in terms of its application to deposit a thin liquid film homogeneously on solid surfaces. The developed approach comprises a spray generator that is adapted to the different chambers studied, which is called hereinafter mist chamber. In particular, the utilization of small volume of liquids for the generation of fine mist was in the focus of interest because of its importance for applications where aerosol concentration and size distribution need to be tailored to specific needs. Four mist chamber proposals were evaluated and subjected to experimentation in order to characterize the performance of each proposal. For the proof of concept of the designed mist chambers, a liquid acrylate-based monomer mixture was deposited on silicon wafers and subsequently polymerized by means of an atmospheric-pressure plasma jet. A thorough surface analysis of the obtained films revealed a thickness in the nanometer range as well as a homogeneous deposition pattern.