Изобретение относится к технологиям получения тонкопленочных и композитных материалов и может применяться для разработки новых наноструктурированных тонкопленочных материалов, используемых в системах управляемого транспорта и доставки микронных, субмикронных и молекулярных объектов в жидкой фазе, в технологиях биоинженерии, в нанометрических технологиях сборки, в аналитических, сенсорных, биомедицинских, косметических, каталитических, мембранных технологиях. Тонкопленочный материал выполнен в виде свободной тонкой пленки в жидкой фазе, включающей коллоидные частицы, химически связанные между собой в плоскости пленки, при этом компоненты материала по отдельности способны образовывать растворы в жидкой фазе. Материал формируют способом на основе эффектов самосборки и самоорганизации низкоразмерных структур непосредственно в объеме жидкой фазы. Приготавливают исходные растворы индивидуальных компонентов материала и формируют жидкую фазу, содержащую получаемый тонкопленочный материал. Проводят процессы связывания и образования химических связей между коллоидными частицами путем однократного или многократного добавления раствора, содержащего один или несколько реагентов или компонентов, в раствор другого компонента или других компонентов формируемого тонкопленочного материала. Формирование тонкопленочной структуры материала проводят в объеме жидкой фазы в течение промежутка времени, достаточного для протекания процессов связывания компонентов материала и образования свободной тонкопленочной структуры. Тонкопленочный материал в виде слоя наносят на поверхность протяженных изделий - нитей, проволоки, стержней и других. Метод получения тонкопленочного материала является экологически безопасным, обеспечивает получение большого количества материала и предполагает возможности автоматизации технологического процесса. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 17 ил.
1. Тонкопленочный материал, выполненный в виде тонкой пленки, включающей в свой состав коллоидные частицы и способной находиться в свободном состоянии в жидкой фазе, отличающийся тем, что коллоидные частицы химически связаны и распределены в материале пространственно однородно и при этом все компоненты материала по отдельности способны образовывать растворы в этой жидкой фазе.2. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что жидкой фазой является водная фаза.3. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде тонкопленочной структуры, состоящей из коллоидных частиц, химически связанных между собой посредством молекул, при этом каждая молекула может образовывать химические связи с двумя или более частицами одновременно.4. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что он выполнен в виде тонкопленочной структуры, состоящей из коллоидных частиц, химически связанных между собой посредством молекул, при этом каждая молекула может химически связываться с одной частицей, а связывание частиц между собой посредством молекул обеспечивается в результате связывания таких молекул между собой или с дополнительными связывающими агентами.5. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что он содержит неорганические коллоидные частицы.6. Тонкопленочный материал по п.5, отличающийся тем, что неорганическими коллоидными частицами являются магнитные неорганические коллоидные частицы.7. Тонкопленочный материал по п.6, отличающийся тем, что неорганическими магнитными коллоидными частицами являются магнитные частицы оксида железа.8. Тонкопленочный материал по п.7, отличающийся тем, что оксидом железа является магнетит Fe3O4.9. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает компоненты молекулярной и/или коллоидной природы.10. Тонкопленочный материал по п.9, отличающийся тем, он дополнительно включает биомолекулы.11. Тонкопленочный материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве жидкой фазы используют водную фазу.12. Способ получения тонкопленочного материала, включающий стадию приготовления исходных растворов коллоидных частиц и других компонентов материала и стадию формирования тонкопленочного материала, в ходе которой проводят процессы связывания и образования химических связей между коллоидными частицами и другими компонентами материала, отличающийся тем, что для получения тонкопленочного материала в жидкую фазу, представляющую собой раствор коллоидных частиц, однократно или многократно добавляют один или несколько реагентов или компонентов, способных образовывать химические связи с коллоидными частицами, при этом формирование тонкопленочного материала проводят в течение интервала времени и при значениях физико-химических характеристик жидкой фазы, обеспечивающих связывание коллоидных частиц в объеме жидкой фазы и образование тонкопленочной структуры материала, находящегося в свободном состоянии в жидкой фазе.13. Способ по п.12, отличающийся тем, что изначально устанавливают и дополнительно не изменяют в ходе формирования материала такие физико-химические характеристики раствора коллоидных частиц, в который производят добавки реагентов или компонентов, способных образовывать химические связи с коллоидными частицами, которые обеспечивают эффективное связывание коллоидных частиц в объеме жидкой фазы и образование тонкопленочной структуры материала, находящегося в свободном состоянии в жидкой фазе.14. Способ по п.12, отличающийся тем, что изначально в раствор коллоидных частиц добавляют реагенты или компоненты, способные образовывать химические связи с коллоидными частицами, и формируют жидкую фазу, содержащую растворенные не связанные между собой коллоидные частицы и реагенты или компоненты, способные образовывать химические связи с коллоидными частицами, а затем проводят изменение физико-химических характеристик этой жидкой фазы, обеспечивающее инициирование процессов связывания коллоидных частиц в объеме жидкой фазы и образование тонкопленочной структуры материала, находящегося в свободном состоянии в жидкой фазе.15. Способ по п.14, отличающийся тем, что в качестве реагентов или компонентов, обеспечивающих связывание коллоидных частиц между собой в тонкопленочном материале, используют молекулы.16. Способ по п.15, отличающийся тем, что в качестве молекул, обеспечивающих связывание коллоидных частиц между собой в тонкопленочном материале, используют молекулы, способные образовывать химические связи с двумя или более компонентами материала одновременно.17. Способ по п.15, отличающийся тем, что в качестве молекул, обеспечивающих связывание коллоидных частиц между собой в тонкопленочном материале, используют молекулы, каждая из которых способна химически связываться с одной коллоидной частицей и при этом образовывать химические связи с другими молекулами, химически связанными с коллоидными частицами, или с дополнительными связывающими агентами, которые добавляют в жидкую фазу, в которой проводят формирование тонкопленочного материала.18. Способ по п.12, отличающийся тем, что в состав материала вводят неорганические коллоидные частицы.19. Способ по п.12, отличающийся тем, что в состав материала вводят магнитные неорганические коллоидные частицы.20. Способ по п.19, отличающийся тем, что в качестве магнитных неорганических коллоидных частиц используют магнитные коллоидные частицы оксида железа.21. Способ по п.20, отличающийся тем, что в качестве магнитных коллоидных частиц оксида железа используют коллоидные частицы магнетита Fe3O4.22. Способ по п.12, отличающийся тем, что с уже сформированным тонкопленочным материалом проводят связывание дополнительных компонентов молекулярной и/или коллоидной природы.23. Способ по п.22, отличающийся тем, что сформированный тонкопленочный материал дополнительно подвергают химическим и/или физическим воздействиям или их комбинациям.24. Способ получения слоя из тонкопленочного материала на изделиях, содержащего коллоидные частицы, локализованного на поверхности объекта или на границе раздела фаз, включающий проведение операций, обеспечивающих формирование слоя тонкопленочного материала на соответствующей поверхности, отличающийся тем, что на поверхности объекта или на границе раздела фаз локализуют материал по п.1, получаемый способом по п.12.25. Способ по п.24, отличающийся тем, что объектами изделий, на поверхности которых локализуют тонкопленочный материал, являются протяженные объекты, имеющие форму нитей (волокна, проволоки, стержни и подобные структуры).
