nanotekstuuroinnilla

Nanotekstuuroinnilla tarkoitetaan pinnan tai materiaalin nanometrin mittakaavassa toteutettujen rakenteiden luomista tai muokkaamista. Näissä nano-kokoiset piirteet voivat muuttaa pinnan mekaanisia ominaisuuksia kuten kulutuskestävyyttä ja kitkaa sekä optisia ja kemiallisia käyttäytymismalleja. Nanotekstuuri voi myös vaikuttaa biokompatibiliteettiin ja säädellä veden sekä kosteuden haihtumista ja valon vuorovaikutusta. Tavoitteena on parantaa esimerkiksi kestävyyttä, energiatehokkuutta ja toiminnallisuutta eri sovelluksissa.

Tekniikat nanotekstuuroinnissa ovat monimuotoisia. Menetelmät voivat olla litografia- ja syövytysperusteisia, kuten elektronin säteen litografia ja nanoimprint-lithografia, sekä elektrolyysi- ja kasvutekniikoita kuten anodisointi ja kemiallinen kasvatus. Lisäksi käytetään itseorganisoituvia rakenteita ja pintaviestinnäisiä käsittelyjä, joilla voidaan luoda toistettavia, vakaasti muotoiltuja nanopiirteitä. Yleensä prosessi alkaa pinnan esikäsittelystä ja voi sisältää useita yhdistettyjä vaiheita, jotta saavutetaan haluttu rakenne ja sen toistettavuus.

Sovelluskohteita ovat sekä teollisuus että biolääkealueet. Esimerkkejä ovat hydrophobiset tai antibakteeriset pinnat, antireflektiopinnat optiikassa sekä parantuneet liimaus- ja kulutustarpeiden ominaisuudet. Energiasektorilla nanotekstuurointi voi tehostaa valonkeruuta tai toimia katalyyttisten pinnoitteiden perustana, ja biolääketieteessä pinnat voivat parantaa implanttien yhteensopivuutta ja kudosintegrointia.

Haasteina ovat tuotantokustannukset, rakenteiden kesto sekä toistettavuus käytännön olosuhteissa, sekä ympäristö- ja terveysriskit nanopartikkeleiden käytössä. Tutkimus- ja teollisuussovellukset kehittyvät nopeasti, mutta laajamittainen käyttöönotto vaatii skaalausta sekä standardien ja sääntelyn kehittämistä.