Наноламинаты представляют собой многослойные структуры с толщиной отдельных слоёв в нанометрическом диапазоне (обычно 1–100 нм). Основное отличие наноламинатов от обычных многослойных материалов заключается в контроле межслойной организации на уровне атомов и молекул, что обеспечивает уникальные физико-химические свойства.
Классификация наноламинатов производится по нескольким критериям:
Лёгирование методом спин- и дипокрытия: тонкие слои наноразмерной толщины формируются путём вращения подложки в растворе или распыления осадка. Контроль скорости вращения и концентрации позволяет достигать высокой однородности слоёв.
Слой-за-слоем (Layer-by-Layer, LbL) сборка: метод основан на чередующемся осаждении полярных компонентов, использующих электростатические взаимодействия, водородные связи или ван-дер-ваальсовы силы. Применяется для создания органо-неорганических наноламинатов с точной толщиной и заданной функциональностью.
Химическое осаждение из паровой фазы (CVD, ALD): позволяет формировать атомарно тонкие слои металлов или оксидов с высокой кристаллической и химической однородностью. Метод особенно эффективен для создания наноламинатов с высокой термостойкостью и химической стабильностью.
Наноламинаты характеризуются чередованием слоёв с различными физико-химическими свойствами, что создаёт многомодульные эффекты:
Защитные покрытия: создание сверхтвёрдых, износостойких и антикоррозионных покрытий на металлических и керамических поверхностях.
Катализаторы: многослойная структура увеличивает площадь поверхности и регулирует селективность химических реакций, особенно в окислительных и гидрирующих процессах.
Электронные и оптоэлектронные устройства: наноламинаты используются в тонкоплёночных транзисторах, солнечных элементах, светодиодах и фотонных кристаллах для управления электромагнитными свойствами.
Мембранные и сенсорные материалы: чередующиеся слои с различной пористостью и химической функциональностью позволяют создавать высокоселективные мембраны и чувствительные сенсорные покрытия.
Современные исследования сосредоточены на функционализации интерфейсов и интеграции различных типов наноламинатов (органо-неорганических, магнитных, полимер-металл), что открывает возможности для многозадачных материалов с управляемыми механическими, оптическими и электронными свойствами.
Управление толщиной слоёв на атомном уровне, внедрение функциональных наночастиц и разработка гибридных методов синтеза создают потенциал для новых поколений наноматериалов с уникальными характеристиками, недоступными для традиционных многослойных систем.