journal article·2013-08-27

Microfluidic-Induced Growth and Shape-Up of Three-Dimensional Extended Arrays of Densely Packed Nanoparticles

Julie Angly, Antonio Iazzolino, Jean-Baptiste Salmon, Jacques Leng, Sivasankaran Prathap Chandran, Virginie Ponsinet, Anthony Désert, Aurélie Le Beulze, Stéphane Mornet, Mona Tréguer-Delapierre, Miguel A. Correa-Duarte

ACS Nano· Volume 7· Issue 8
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Abstract

We use evaporation within a microfluidic device to extract the solvent of a (possibly very dilute) dispersion of nanoparticles and concentrate the dispersion until a solid made of densely packed nanoparticles grows and totally invades the microfluidic geometry. The growth process can be rationalized as an interplay between evaporation-induced flow and kinetic and thermodynamic coefficients which are system-dependent; this yields limitations to the growth process illustrated here on two main cases: evaporation- and transport-limited growth. Importantly, we also quantify how colloidal stability may hinder the growth and show that care must be taken as to the composition of the initial dispersion, especially regarding traces of ionic species that can destabilize the suspension upon concentration. We define a stability chart, which, when fulfilled, permits us to grow and shape-up solids, including superlattices and extended and thick arrays of nanoparticles made of unary and binary dispersions, composites, and heterojunctions between distinct types of nanoparticles. In all cases, the geometry of the final solid is imparted by that of the microfluidic device.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Nanomaterials and Printing Technologies · Innovative Microfluidic and Catalytic Techniques Innovation · Gold and Silver Nanoparticles Synthesis and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Laboratoire du Futur, Université de Bordeaux, UMR 5258, F-33600 Pessac, France, CNRS, Laboratoire du Futur, UMR 5258, F-33600 Pessac, France, and RHODIA, Laboratoire du Futur, UMR 5258, F-33600 Pessac, France

Centre de Recherche Paul-Pascal, Université de Bordeaux, UPR 8641, F-33600 Pessac, France, and CNRS, Centre de Recherche Paul-Pascal, UPR 8641, F-33600 Pessac, France

Department of Chemistry, Sri Sathya Sai Institute of Higher Learning, Prasanthi Nilayam Campus, Puttaparthi, Anantapur district, Andhra Pradesh - 515134, India

Institut de Chimie de la Matière Condensée, Université de Bordeaux, UPR 9048, F-33600 Pessac, France, and CNRS, Institut de Chimie de la Matière Condensée, UPR 9048, F-33600 Pessac, France

Departamento de Quimica Fisica, Universidad de Vigo, 36310 Vigo, Spain

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