Recientemente, la Academia de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) ha desarrollado un método versátil para transferir e imprimir películas de BN de alta calidad compuestas por nanoláminas de BN densamente apiladas basadas en un mecanismo de conmutación de adhesión inducida por desolvatación (DIAS).

El nitruro de boro nanohexagonal (BN) es un nuevo tipo de material cerámico con un rendimiento excelente y un gran potencial de desarrollo, y ha recibido una gran atención en los últimos años. Tiene las características de resistencia a la oxidación a alta temperatura, resistencia a la radiación, alta conductividad térmica, lubricidad a alta temperatura, propiedades dieléctricas y buenas propiedades de aislamiento. Es uno de los materiales importantes para los materiales de disipación de calor y es ampliamente utilizado en las industrias metalúrgica, aeroespacial, electrónica y nuclear, etc. Sin embargo, su aplicación está limitada por el proceso de síntesis actual.

El método DIAS desarrollado por los investigadores utiliza un método de molienda de bolas asistido por urea para modificar los grupos funcionales hidroxi en los bordes del material BN y despegarlos para obtener nanoláminas de BN. Luego, las nanoláminas de BN molidas con bolas se lavan con agua, diálisis y tratamiento ultrasónico, seguido de filtración al vacío para obtener materiales de película de BN.

Se muestra que la funcionalización del borde de las láminas BN y la selección racional de la energía superficial de la membrana combinada con el control sistemático del estado de solvatación y desolvatación permiten una amplia capacidad de ajuste de las interacciones interfaciales en los límites BN-BN, BN-membrana y BN-sustrato. Por lo tanto, sin incorporar ningún aditivo en la película de BN y aplicar ningún tratamiento de superficie en los sustratos de destino, DIAS logra un rendimiento de transferencia cercano al 100 % de películas de BN puro en diversos sustratos, incluidos sustratos que contienen irregularidades superficiales significativas. Los BN impresos demuestran una alta transparencia óptica (>90%) y una excelente conductividad térmica (>167 Wm - 1 K - 1 ) para películas de pocos micrómetros de espesor debido a sus microestructuras densas y bien ordenadas.

En conclusión, este estudio proporciona una estrategia para preparar películas delgadas de nitruro de boro de alta calidad, que desempeñará un papel más significativo e importante en los dispositivos optoelectrónicos de próxima generación.

Referencias: Yujin Han, Hyeuk Jin Han, Yoonhyuk Rah, Cheolgyu Kim, Moohyum Kim, Hunhee Lim, Kwang Ho Ahn, Hanhwi Jang, Kyoungsik Yu, et al. Impresión de transferencia versátil activada por desolvatación de películas térmicas BN puras con funcionalidad dual óptica, Adv. Mate. 2020.DOI: 10.1002/adma.202002099