Process for producing an impulse spinner with self-propulsion on water

• Main Authors: BRANIŞTE Fiodor, TIGHINEANU Ion, RAEVSCHI Simion
• Format: Patent
• Language: English; Romanian; Russian
• Published: 31.12.2022
• Subjects: MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; NANOTECHNOLOGY; PERFORMING OPERATIONS; SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; TRANSPORTING

The invention relates to the field of technological physics, in particular to nanotechnology, and consists in developing a process for producing a new type of water spinner that rotates by impulses.The process, according to the invention, consists in producing hydrophobic three-dimensional gallium nitride nanostructures by epitaxial growth on a ZnO sacrificial substrate at a temperature of 600...850°C of a GaN layer of a thickness of 15...20 nm, decomposing the sacrificial ZnO layer in hydrogen flow at a temperature of 600...850°C, placing the droplets of a 5% aqueous ethyl alcohol solution with a volume of 50...100 µL over the GaN nanostructures and rotating the system for 25...40 s to obtain spheres of a diameter of 3...8 mm, coated with GaN nanoparticles and filled with aqueous ethyl alcohol solution, and subsequently changing the density of nanostructures by thinning the layer of nanoparticles in two diametrically opposite places of the spheres with the sharp tip of a tweezers, obtaining conical holes with a tip diameter of 400...600 µm. Invenţia se referă la domeniul fizicii tehnologice, în special la nanotehnologie, şi constă în elaborarea unui procedeu de obţinere a unui nou tip de spinner pe apă, care se roteşte în impulsuri.Procedeul, conform invenţiei, constă în obţinerea nanostructurilor tridimensionale hidrofobe din nitrură de galiu prin creşterea epitaxială pe un substrat de sacrificiu de ZnO la temperatura de 600...850°C a unui strat de GaN cu grosimea de 15...20 nm, descompunerea stratului de sacrificiu de ZnO în flux de hidrogen la temperatura de 600...850°C, plasarea picăturilor soluţiei apoase de alcool etilic de 5% cu un volum de 50...100 µL peste nanostructurile de GaN şi agitarea rotativă a sistemului timp de 25...40 s cu obţinerea sferelor cu diametrul de 3...8 mm, acoperite cu nanoparticule de GaN şi umplute cu soluţie apoasă de alcool etilic, şi modificarea ulterioară a densităţii nanostructurilor prin rarefierea stratului de nanoparticule în două locuri diametral opuse ale sferelor cu vârful ascuţit al unei pensete, cu obţinerea unor orificii conice cu diametrul la vârf de 400...600 µm. Изобретение относится к области технологической физики, в частности к нанотехнологии, и заключается в разработке способа получения нового типа водяного спиннера, который вращается импульсами.Способ, согласно изобретению, состоит в получении гидрофобных трехмерных наноструктур нитрида галлия путем эпитаксиального роста на жертвенной подложке ZnO при температуре 600...850°C слоя GaN толщиной 15...20 нм, разложении жертвенного слоя ZnO в потоке водорода при температуре 600...850°C, размещении капель 5%-ного водного раствора этилового спирта объемом 50...100 мкл на наноструктуры GaN и вращении системы в течение 25...40 с, с получением сфер диаметром 3...8 мм, покрытых наночастицами GaN и заполненных водным раствором этилового спирта, и последующее изменение плотности наноструктур путем истончения слоя наночастиц в двух диаметрально противоположных местах сфер острым кончиком пинцета с получением конических отверстий с диаметром кончика 400...600 мкм.