211service.com
Mažos lemputės
Ant aukso elektrodais marginto silicio pagrindo nusodindami siaurus šviesą skleidžiančius pluoštus Kornelio universiteto mokslininkai sukūrė itin mažus šviesos šaltinius, kurių matmenys siekia vos kelis šimtus nanometrų. Pluoštai pagaminti iš polimero, kuriame yra šviesą skleidžiančios molekulės, kurios įsižiebia veikiamos elektrinio lauko. Kai mokslininkai elektrodams suteikia įtampą, pluoštas skirtinguose taškuose šviečia oranžine spalva, panašiai kaip kalėdinės lemputės. Hektoras Abruna , Kornelio chemijos ir chemijos-biologijos profesorius, vienas iš projekto lyderių.
Nano lempos: Šviesą skleidžiantis nanopluoštas apima auksinius elektrodus, esančius 500 nanometrų atstumu. Kai elektrodams įjungiama įtampa, užsidega mažytė 240 x 325 kvadratinių nanometrų ploto dėmė.
Tyrėjai naudoja paprastą metodą, vadinamą elektroverpimu, kad pluoštai būtų išdėstyti tiesiai ant pagrindo. Kadangi metodas yra gana paprastas, šviesos šaltinius turėtų būti lengva integruoti į laboratorinius prietaisus, kuriuose šviesa gali būti naudojama aptikti chemines ir biologines molekules, pvz., vaistus ir baltymus, kurie galėtų būti pažymėti fluorescenciniais dažais. arba gali sugerti dalį šviesos. Kadangi pluoštai yra pagaminti iš polimerų, jie gali būti naudojami lanksčiuose ekranuose. Galite įsivaizduoti, kad šie [pluoštai] yra integruoti į drabužius, sako George'as Malliaras , Kornelio medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius, bendradarbiaujantis su Abruna ir Haroldas Craigheadas Kornelio nanobiotechnologijų centre.
Ypatingai mažas šviesos šaltinių dydis taip pat gali paskatinti naujus metodus atliekant mikroskopiją, sako Malliaras. Pluoštai yra nuo 150 nanometrų iki 5 mikrometrų skersmens. Tačiau šviesą skleidžiančios dėmės ant skaidulų yra 240 ir 325 nanometrų ar mažiau. Dėl to šviesos šaltiniai yra mažesni nei 600 nanometrų skleidžiamos šviesos bangos ilgis, o tai gali būti panaudota kuriant naujus mikroskopijos metodus.
Norėdami susukti pluoštus, mokslininkai ant metalinio adatos galiuko uždeda mažą polimero tirpalo lašelį. Tada jie taiko įtampos skirtumą tarp antgalio ir silicio pagrindo, kuris yra išgraviruotas aukso elektrodais ir yra už kelių milimetrų. Dėl įtampos lašelis pailgėja ir susidaro srovė, kuri teka žemyn į pagrindą. Judėdamas žemyn, tirpiklis išgaruoja, o sukietėję polimero pluoštai nusėda ant elektrodu padengto pagrindo.
Šiuo atveju polimere yra rutenio molekulių, kurios, veikiamos elektros srovės, skleidžia šviesą. Kai tyrėjai įjungia įtampą auksiniams elektrodams, mažytės dėmės ant pluošto ruožų, apimančių gretimus elektrodus, švyti oranžine spalva. Esant aukštai 100 voltų įtampai, šviesa yra pakankamai ryški, kad mokslininkai galėtų ją matyti tamsoje, nepaisant mažo spinduliuotės dydžio. Sakyčiau, [tai] yra nanodydžio šviesos šaltinių gamybos proveržis Stefanas Bernhardas , Prinstono universiteto chemijos profesorius.
Elektroverpimo technika turi daug privalumų. Naudojant šį metodą, turėtų būti įmanoma pagaminti 50 nanometrų ar mažesnio skersmens pluoštus, o tai gali sukelti dar mažesnius šviesos šaltinius, sako Malliaras. Be to, naudojant šią techniką būtų gana lengva pagaminti nanoskalės šviesos skleidėjus praktiškuose laboratorijoje ant lusto įrenginiuose, nors vis tiek reikėtų išgraviruoti auksinius elektrodus.
Išskirtinis ir nepaprastai įdomus šio darbo aspektas yra nedidelis juose aprašomų šviesos šaltinių dydis Johnas de Mello , kuris Londono imperatoriškajame koledže tiria nanoskalės organinius šviesą skleidžiančius prietaisus. Pasak jo, iki šiol organiniai šviesą skleidžiantys prietaisai paprastai buvo maždaug vieno kvadratinio milimetro dydžio, o tai idealiai tinka standartinėms laboratorijoms ant lusto, pavyzdžiui, bakterijoms ar baltymams aptikti. Tačiau nanometro dydžio šviesos šaltiniai būtų svarbūs nišinėms programoms, kurioms reikalingas greitis ir labai maža skiriamoji geba, pavyzdžiui, stebint, kaip vyksta cheminė reakcija, kai cheminės medžiagos teka mikroskysčių kanalais. Šis metodas suteikia galimybę žymiai pagerinti tokių matavimų skiriamąją gebą, sako de Mello.
Tačiau dar reikia atlikti daug tyrimų. Bet kokiam praktiniam pritaikymui mokslininkai turėtų tiksliai kontroliuoti pluoštų išdėstymą ant silicio pagrindo. Tačiau darbas yra pirmasis žingsnis kuriant nanoskalės šviesos šaltinius naudojant paprastą metodą, sako Malliaras.
De Mello sako: Kai sužinosite, kad yra pigus būdas gaminti subbangos šviesos šaltinius, galite būti tikri, kad kas nors ras jiems pritaikymą. Tai yra tikrasis tokio darbo jaudulys.