КОМПОЗИТНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ СВЕРХТОНКИХ МЕМБРАН

1. Композитная структура содержащая:
композитный слой, содержащий:
первый материал, имеющий наноканавки, сформированные в нем в виде квазипериодичной матрицы вертикальных канавок с периодичностью, находящейся в диапазоне от 20 до 400 нм, и при этом наноканавки сформированы как каналы между окаймляющими продолговатыми элементами первого материала;
второй материал, расположенный внутри наноканавкок, причем упомянутый второй материал отличается от первого материала.
2. Композитная структура по п.1, дополнительно содержащая материал, улучшающий адгезию, который расположен, по крайней мере, частично между первым и вторым материалами.
3. Композитная структура по п.2, где материалом, улучшающим адгезию, является титан, хром, ванадий или тантал.
4. Композитная структура по п.1, дополнительно содержащая второй слой, который располагается на композитном слое, причем второй слой содержит третий материал, который отличается от первого материала.
5. Композитная структура по п.4, в которой второй и третий материал являются одинаковыми.
6. Композитная структура по п.1, дополнительно содержащая несущий слой, на котором расположен композитный слой.
7. Композитная структура по п.6, в которой несущий слой содержит первый материал.
8. Композитная структура по п.1, в которой первым материалом является кремний, диоксид кремния, нитрид кремния или карбид кремния.
9. Композитная структура по п.1, в которой второй материал содержит каталитический материал.
10. Композитная структура по п.1, в которой вторым материалом является платина, палладий, никель, рутений, родий, золото, иттрий, ванадий, тантал, ниобий, титан или сплав, состоящий из этих металлов.
11. Композитная структура по п.1, в которой вторым материалом является аморфный сплав металла IV группы, аморфный сплав металла V группы, или бинарный сплав палладия.
12. Композитная структура по п.1, в которой второй материал содержит магнитный материал.
13. Композитная структура по п.1, в которой вторым материалом является диспрозий, ниобий, ванадий, галлий, железо, кобальт, никель или сплав, состоящий из этих металлов, или сплав неодим-железо-бор, сплав самарий-кобальт, или полимерный магнитный материал.
14. Композитная структура по п.1, в которой наноканавки простираются от верхней стороны композитного слоя до нижней стороны композитного слоя, и в которой наноканавки частично заполнены вторым материалом таким образом, что второй материал не простирается до нижней стороны композитного слоя.
15. Композитная структура по п.1, в которой, по крайней мере, некоторые вытянутые окаймляющие элементы имеют размер в диапазоне от 10 до 250 нм в первом горизонтальном измерении и от 100 до 2500 нм во втором горизонтальном измерении.
16. Композитная структура по п.1, в которой периодичность матрицы находится в диапазоне от 20 до 100 нм.
17. Композитная структура по п.2, дополнительно содержащая второй слой, который располагается на композитном слое, причем второй слой содержит третий материал, который отличается от первого материала.
18. Композитная структура по п.4, в которой третьим материалом является платина, палладий, никель, рутений, родий, золото, иттрий, ванадий, тантал, ниобий, титан или сплав, состоящий из этих металлов.
19. Композитная структура по п.1, в которой первым материалом является аморфный сплав металла IV группы, аморфный сплав металла V группы или бинарный сплав палладия.
20. Композитная структура по п.1, в которой первый материал содержит магнитный материал.
21. Композитная структура по п.1, в которой первым материалом является диспрозий, ниобий, ванадий, галлий, железо, кобальт, никель или сплав, состоящий из этих металлов, или сплав неодим-железо-бор, сплав самарий-кобальт или полимерный магнитный материал.
22. Композитная структура по п.1, в которой вторым материалом является кремний, диоксид кремния, нитрид кремния или карбид кремния.
23. Мембрана, содержащая:
(а) композитный слой, содержащий:
первый материал, имеющий наноканавки, сформированные в нем в виде квазипериодичной матрицы вертикальных канавок с периодичностью в диапазоне от 20 до 400 нм, и при этом наноканавки формируются как каналы между окаймляющими продолговатыми элементами первого материала;
второй материал, расположенный внутри наноканавок, при этом упомянутый выше второй материал отличается от первого материала и имеет каталитические свойства, или способность разделять компоненты, или является магнитным материалом; и
(b) несущий слой, на котором размещен композитный слой, причем несущий слой задает множество каналов, через которые открыт доступ к композитному слою.
24. Мембрана по п.23, в которой наноканавки в целом ориентированы вдоль направления, а каналы несущего слоя не параллельны наноканавкам.
25. Мембрана по п.24, дополнительно содержащая второй несущий слой, на котором расположен (первый) несущий слой, причем второй несущий слой состоит из каналов, которые не ориентированы параллельно каналам (первого) несущего слоя.
26. Мембрана по п.23, в которой несущий слой содержит пористый материал или перфорированную пластину.
27. Мембрана по п.23, в которой композитный слой имеет толщину не более чем 0,1 мкм.
28. Композитная структура, содержащая:
композитный слой, содержащий:
первый материал, имеющий наноканавки, сформированные в нем в виде квазипериодичной матрицы вертикальных канавок с периодичностью в диапазоне от 20 до 400 нм, причем наноканавки формируются как каналы между окаймляющими продолговатыми элементами первого материала, при этом по крайней мере некоторые из них имеют размер в диапазоне от 10 до 250 нм в первом горизонтальном измерении и от 100 до 2500 нм во втором горизонтальном измерении; и
второй материал, расположенный в наноканавках, причем упомянутый второй материал отличается от первого материала;
в котором наноканавки простираются от верхней стороны композитного слоя до нижней стороны композитного слоя, и при этом наноканавки частично заполнены вторым материалом таким образом, что второй материал не простирается до нижней стороны композитного слоя.
29. Мембрана, изготовленная способом, включающим стадии:
2
помещение слоя термического SiO на лицевую поверхность кремниевой пластины;
2
формирование поверхности α-Si/Металл путем размещения металлического слоя и, затем, слоя аморфного кремния (α-Si) поверх слоя термического SiO;
формирование волнообразной структуры (WOS) с длиной волны около λ=20-400 нм на поверхности α-Si/Металл в результате воздействия на упомянутую выше поверхность азотного ионного пучка;
формирование металлической наномаски, содержащей нитрид кремния, аморфный кремний и металл;
формирование матрицы наноканавок путем удаления металла, не покрытого металлической наномаской;
удаление остатков нитрида кремния и аморфного кремния; и
наклонное нанесение в наноканавки активного материала, который имеет каталитические свойства, или способность разделять компоненты, или является магнитным материалом.