|  | 21 января 2016 | Нанотехнологии

Создана лазерно-пузырьковая "ручка", способная "писать" наночастицами, размером в 1 нанометр

Пузырьковая литография


Исследователи из Техасского университета в Остине разработали новую пузырьковую литографическую технологию (bubble-pen lithography), которая при помощи микропузырьков может "писать" на поверхности, используя в качестве чернил наночастицы из кремния, золота и других материалов, размерами от 1 до 100 нанометров. Практическое внедрение этой технологии позволит более простым способом создавать крошечные механизмы, биомедицинские датчики, элементы оптических компьютеров, солнечные батареи и другие устройства.

Существующие литографические технологии, которые используются для нанесения слоев определенных материалов на основание, не способны оперировать наночастицами, устанавливая их строго в заданное положение, разрешающая способность таких технологий ограничена так называемым оптическим дифракционным пределом. Кроме этого, технологические литографические машины достаточно дороги, громоздки и требуют их установки в специальных "чистых" помещениях.

Пузырьковая литография #2


Разработанная технология пузырьковой литографии полностью свободна от вышеперечисленных недостатков. Под управлением программы, использующей данные, подготовленные в другой специализированной CAD-программе, пузырьковая литографическая установка способна нанести слой наночастиц на необходимое место, делая это способом, похожим на работу трехмерного принтера. Путем фокусировки луча лазера на заданной точке пространства, в этой точке создается горячая область, в которой, в свою очередь, возникает микроскопический пузырек из водяного пара. Силы теплового и поверхностного натяжения, конвекция, перепады давления и другие эффекты от присутствия пузырька привлекают к нему наночастицы из окружающего пространства.

После этого лазер, действуя как оптический пинцет, передвигает микропузырь с "прилипшими" к нему наночастицами в нужную точку пространства и выключается. Микропузырь исчезает, а наночастицы оседают на поверхности материала основания. В случае необходимости размер пузыря может быть увеличен или уменьшен путем изменения мощности луча лазера, что позволяет увеличивать точность позиционирования, регулировать размеры захватываемых пузырем наночастиц и другие параметры процесса.

Структура установки пузырьковой литографии


Такая технология может оказаться очень полезной в области биомедицины, давая исследователм в руки способ управления перемещениями клеток, бактерий, вирусов и других биологических материалов для их исследований и испытаний новых лекарственных препаратов. Кроме этого, при помощи технологии пузырьковой литографии можно будет быстро и недорого изготавливать опытные образцы наномеханизмов и наноматериалов, которые затем пойдут в массовое производство.

А в скором времени ученые из Техаса собираются создать миниатюрную версию устройства пузырьковой литографии, размер которой будет сопоставим с размером мобильного телефона. Это портативное устройство можно будет использовать в экспресс-диагностике некоторых видов заболеваний и для изготовления опытных образцов различных наноустройств.





Ключевые слова:
Лазер, Луч, Вода, Пузырь, Литография, Наночастицы, Поверхность, Рисунок, Печать

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создан самый быстрый на сегодняшний день гибкий кремниевый транзистор
  • Новый лазерный нано-пинцет позволяет манипулировать наноразмерными объектам ...
  • Разработана новая технология сворачивании крошечных структур-оригами с помо ...
  • Рассеивающие наночастицы улучшают рабочие характеристики лазеров.
  • Использование золотых наночастиц для доставки лекарств внутри организма.




  • 21 января 2016 07:42
    #1 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    А чтобы гибкие платы "печатать", можно этой ручкой сразу на одежде писать?
        
    21 января 2016 09:40
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3811
    zlat
    Это вряд-ли. Процесс, насколько мне понятно, производится в воде, и он не гарнатирует надежного электрического контакта между наночастицами.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.