21:00 2024-03-18
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ O metodă simplă, scalabilă, folosind nanostructuri elicoidale de imprimare luminoasă în 3D
_ Un simplu, scalabil metoda care utilizează nanostructuri elicoidale de imprimare 3D prin lumină
Un nou proces de fabricare pentru nanoparticulele metalice elicoidale oferă o modalitate mai simplă și mai ieftină de a produce rapid un material esențial pentru dispozitivele biomedicale și optice, potrivit unui studiu realizat de cercetătorii de la Universitatea din Michigan .
„Unul dintre motivele noastre este de a simplifica drastic fabricarea materialelor complexe care reprezintă blocaje în multe tehnologii actuale”, a declarat Nicholas Kotov, profesor de științe chimice și inginerie la Universitatea Irving Langmuir și co- autorul corespondent al studiului, publicat în Proceedings of the National Academy of Sciences.
Suprafețele chirale - adică suprafața nu are simetrie în oglindă (de exemplu, o mână stângă și dreaptă) - care au capacitatea de a curba lumina la la scară nanometrică sunt la mare căutare. Noul studiu demonstrează o modalitate de a le realiza prin imprimarea 3D a „pădurilor” de elice la scară nanometrică. Alinierea axelor elicelor cu un fascicul de lumină creează o rotație optică puternică, permițând valorificarea chiralității în tehnologiile de sănătate și informație, pentru care chiralitatea este comună.
Suprafețele chirale din metale plasmonice sunt și mai de dorit, deoarece pot produc o familie mare de biodetectori foarte sensibili. De exemplu, ele pot detecta biomolecule specifice - produse de bacterii periculoase rezistente la medicamente, proteine mutante sau ADN - care pot ajuta la dezvoltarea unor terapii țintite. Aceste materiale oferă, de asemenea, potențialul de a avansa tehnologiile informaționale, creând capacități mai mari de stocare a datelor și viteze de procesare mai rapide prin valorificarea interacțiunii luminii cu sistemele electronice (adică, cablurile de fibră optică).
Deși aceste suprafețe speciale structurate 3D din elice stand-up sunt foarte necesare, metodele tradiționale pentru a le realiza sunt complexe, costisitoare și creează o mulțime de deșeuri.
Cel mai frecvent, aceste materiale sunt realizate folosind hardware foarte specializat, cum ar fi 3D cu doi fotoni. litografie sau depunere indusă de ioni/ fascicule de electroni — disponibilă numai în câteva facilități high-end. Deși precise, aceste metode implică o procesare în mai multe etape, consumatoare de timp, în condiții de presiune scăzută sau temperatură ridicată.
Imprimarea 3D a fost sugerată ca alternativă, dar tehnologiile existente de imprimare 3D nu permit rezoluția la scară nanometrică. Ca o soluție, echipa de cercetare UM a dezvoltat o metodă care utilizează fascicule de lumină elicoidale pentru a produce elice la scară nanometrică cu o manieră și un pas specific.
„Suprafețele plasmonice chirale la scară centimetrică pot fi produse în câteva minute folosind o putere medie ieftină. lasere. A fost uimitor să văd cât de repede cresc aceste păduri elicoidale", a spus Kotov.
Imprimarea 3D a structurilor elicoidale cu ajutorul luminii elicoidale se bazează pe transferul de chiralitate lumină-materie descoperit la U-M la aproximativ 10 cu ani în urmă.
Imprimarea într-un singur pas, fără mască, cu scriere directă din soluții apoase de sare de argint oferă o alternativă la nanolitografia în timp ce avansează fabricarea aditivă 3D. Simplitatea procesării, rotația de polarizare ridicată și rezoluția spațială fină a imprimării prin lumină a elicelor din metal vor accelera foarte mult pregătirea arhitecturii complexe la scară nanometrică pentru următoarea generație de cipuri optice.
Comentarii:
Adauga Comentariu