Наукові основи та закономірності електрохімічних процесів формування упорядкованих нанорозмірних та мікрорівневих матеріалів хемотроніки

Створені наукові основи електрохімічного формування упорядкованих нано- та мікрорівневих матеріалів хемотроніки базуються на розмежуванні впливу механізму транспорту заряду електрохімічного процесу на стратифікацію структури поверхневих фаз електрода, яке для напівпровідникових фаз керується відношенням градієнтів електричного поля і носіїв заряду у рідкій та в твердій фазах. Нанорівневе структурування потребує контролю градієнтами поля у напівпровідниковій фазі і
пов'язане з переносом заряду на межі електрод- електроліт. Мікрорівневе структурування потребує контролю градієнтами концентрації у розчині й регулює масообмін в 3D-електродах. Напрям росту твердої фази відповідає переважному вектору електричного поля, тангенціальні спотворення якого нівелюють величинами градієнтів поля, досяжними в імпульсному режимі. Високочастотний імпульсно- реверсний режим дає контроль над транспортом зарядів у напівпровіднику на частоті 10 кГц завдяки усуненню впливу переносу на межі напівпровідник-розчин та у розчині. При частоті 100 кГц досягається критичне відставання перебудови градієнту стехіометрії TiО2 від градієнту електричного поля, що сприяє дробленню й ущільненню фази TiО2. Тому формування металевих фаз заданого розміру можливо лише на мікрорівні, а напівпровідникові структури з характерним розміром 10 нм неможливо сформувати методами електрохімії водних розчинів. Створені наукові основи обґрунтовують нові методи захисту від корозії вентильних металів в елементах хемотроніки і системах катодного захисту, метода покращення технічних характеристик 3D-електродів газових сенсорів. Вперше показана можливість створення електрохімічних діодів з одним чи обома титановими електродами.