Name: שיטה לפברק ננו כסף המנותק ב-3D (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-11-27T12:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 45 s
Description: למד שיטה לפברקציה תלת-ממדית של ננו-מבנים כסופיים במטריצת פולימר באמצעות לייזר פמטו-שנייה. טכניקה זו מאפשרת יצירת מבנים מתכתיים מורכבים בצעד אחד, עם יתרון על פני פוטוליתוגרפיית UV.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מכירים בפול JL ובסטר לטיוח 3D של נתונים אופטיים עם אמירה. פיל מוניוז ובנימין פרנטה נתנו משוב על כתב היד לאורך התפתחותו. המחקר המתואר במאמר זה היה נתמך על ידי חיל האוויר של המשרד למחקר מדעי במסגרת מענקי FA9550-09-1-0546 וFA9550-10-1-0402.

1. הכנת סרט מתכת יון פולימר מסומם <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד 8 מיליליטר המים בכוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 206 מ&quot;ג PVP למים. מערבב באמצעות stirrer המגנטי או מערבל מערבולת עד הפתרון הוא ברור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף מ&quot;ג 210 מתוך 3 אגנו לפתרון. מערבב באמצעות stirrer המגנטי או מערבל מערבולת עד הפתרון הוא ברור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שקופית זכוכית מעייל עם פתרון באמצעות ליהוק טיפה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שקופית זכוכית מקום בסט תנור ב 100 ° C. אופה מדגם למשך 30 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר מדגם מתנור ומצנן במשך 30 דקות. </li></ol> 2. ייצור של מבני כסף מנותק <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יישר התקנה המתוארת באיור 1 על שולחן אופטי עם רטט מבודד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם מדחס לקבל פולסים 50-fsec לאחר אובייקטיבי מיקרוסקופ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם מסנני צפיפות ניטראליים להשיג פולסים 3-NJ לאחר אובייקטיבי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא גודל כתם ליזר גדול מגב של צמצם אובייקטיבי מיקרוסקופ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl">הגדר מאפנן acousto אופטי כדי לייצר חלונות חשיפה 10-μsec שבמהלכו הוקרן המדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קרן ליזר בלוק לפני שהוא מגיע מדגם מיקרוסקופ ומקום על במה של תרגום 3-ציר. נתיב הקרן של פעימות ליזר femtosecond צריך לעבור הדרך האובייקטיבית מיקרוסקופ הדמיה ולמדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל מקור תאורת מיקרוסקופ כדי לבחון את הדגימה ב-situ באמצעות מצלמת CCD. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרגום ציר z של שלב למצוא ממשק בין מצע זכוכית וסרט פולימר. ואז, למקד מחדש את המיקרוסקופ לעומק הרצוי בתוך פולימר לתחתון ביותר שכבת דפוסים. Z-תרגום בדפוסים חייב להיות בכיוון מזכוכית פולימר הממשק להימנע מפיזור עם מבנים מפוברקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ביטול חסימת קרן ליזר ותוכנות סט תנועת בקר לתרגם מדגם בx -, y - z ו-- כיוונים במהירות של 100 מיקרומטר / sec. להקרין voxels הבודד עבור 10 μsecvoxels nd הנפרד השכן של לפחות כמה מיקרומטרים להדמיה ברורה באתרו. הגדרת שיעור החזרת מאפנן acousto אופטי עד 25 הרץ יהיה לייצר מרווח 4-מיקרומטר. ליזר אזורים חשופים יכילו מבני כסף. </li></ol>

<ol><li>von Freymann, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-Dimensional+Nanostructures+for+Photonics%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Functional+Materials%22%5BJournal%5D)">Three-Dimensional Nanostructures for Photonics.</a> Advanced Functional Materials. 20, 1038-1052 (2010).</li>
<li>LaFratta, C. N., Fourkas, J. T., Baldacchini, T., Farrer, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiphoton+Fabrication%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Multiphoton Fabrication.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46, 6238-6258 (2007).</li>
<li>Gattass, R. R., Mazur, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Femtosecond+laser+micromachining+in+transparent+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Photon%22%5BJournal%5D)">Femtosecond laser micromachining in transparent materials.</a> Nat. Photon. 2, 219-225 (2008).</li>
<li>Li, L., Gattass, R. R., Gershgoren, E., Hwang, H., Fourkas, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Achieving+%CE%BB%2F20+Resolution+by+One-Color+Initiation+and+Deactivation+of+Polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Achieving λ/20 Resolution by One-Color Initiation and Deactivation of Polymerization.</a> Science. 324, 910-913 (2009).</li>
<li>Haske, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((65+nm+feature+sizes+using+visible+wavelength+3-D+multiphoton+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">65 nm feature sizes using visible wavelength 3-D multiphoton lithography.</a> Opt. Express. 15, 3426-3436 (2007).</li>
<li>Xing, J. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+spatial+resolution+of+two-photon+microfabrication+by+using+photoinitiator+with+high+initiating+efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Improving spatial resolution of two-photon microfabrication by using photoinitiator with high initiating efficiency.</a> Appl. Phys. Lett. 90, 131106(2007).</li>
<li>Tan, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduction+in+feature+size+of+two-photon+polymerization+using+SCR500%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Reduction in feature size of two-photon polymerization using SCR500.</a> Appl. Phys. Lett. 90, 071106(2007).</li>
<li>Vora, K., Kang, S., Shukla, S., Mazur, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+disconnected+three-dimensional+silver+nanostructures+in+a+polymer+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Fabrication of disconnected three-dimensional silver nanostructures in a polymer matrix.</a> Appl. Phys. Lett. 100, 063120(2012).</li>
<li>Güney, D. Ö, Koschny, T., Soukoulis, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intra-connected+three-dimensionally+isotropic+bulk+negative+index+photonic+metamaterial%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Intra-connected three-dimensionally isotropic bulk negative index photonic metamaterial.</a> Opt. Express. 18, 12348-12353 (2010).</li>
<li>Grigorenko, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanofabricated+media+with+negative+permeability+at+visible+frequencies%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Photon%22%5BJournal%5D)">Nanofabricated media with negative permeability at visible frequencies.</a> Nat. Photon. 438, 335-338 (2005).</li>
<li>Grigorenko, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+refractive+index+in+artificial+metamaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Negative refractive index in artificial metamaterials.</a> Opt. Lett. 31, 2483-2485 (2006).</li>
<li>Shalaev, V. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+index+of+refraction+in+optical+metamaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Negative index of refraction in optical metamaterials.</a> Opt. Lett. 30, 3356-3358 (2005).</li>
<li>Ishikawa, A., Tanaka, T., Kawata, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+excitation+of+magnetic+resonance+in+metamaterials+at+far-infrared+frequencies%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Magnetic excitation of magnetic resonance in metamaterials at far-infrared frequencies.</a> Appl. Phys. Lett. 91, 113118(2007).</li>
<li>Tanaka, T., Ishikawa, A., Kawata, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-photon-induced+reduction+of+metal+ions+for+fabricating+three-dimensional+electrically+conductive+metallic+microstructure%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Two-photon-induced reduction of metal ions for fabricating three-dimensional electrically conductive metallic microstructure.</a> Appl. Phys. Lett. 88, 081107(2006).</li>
<li>Ishikawa, A., Tanaka, T., Kawata, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improvement+in+the+reduction+of+silver+ions+in+aqueous+solution+using+two-photon+sensitive+dye%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Improvement in the reduction of silver ions in aqueous solution using two-photon sensitive dye.</a> Appl. Phys. Lett. 89, 113102(2006).</li>
<li>Cao, Y. -Y., Takeyasu, N., Tanaka, T., Duan, X. -M., Kawata, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D+Metallic+Nanostructure+Fabrication+by+Surfactant-Assisted+Multiphoton-Induced+Reduction%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">3D Metallic Nanostructure Fabrication by Surfactant-Assisted Multiphoton-Induced Reduction.</a> Small. 5, 1144-1148 (2009).</li>
</ol>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

המפתח לתהליך קבלת מטריצת דיאלקטרי מסוממת שמאפשרת ייצור ברזולוציה גבוה, אבל לא לבזות מייד לאחר הכנה. תערובת פשוטה של PVP, 3 אגנו וH 2 O מאפשרת יצירה של ננו הכסף רזולוציה גבוהה אשר מוטבעים בתוך מטריצת תמיכה. משתנה PVP עד 3 יחס אגנו ישנה את האנרגיה הדרושה לייצור הליזר, ומאפיינים פוטנציאליים אחרים כגון רזולוצית תכונה. יחס נמוך מוביל להידרדרות מהירה של מטריצת דיאלקטרי, ויחס גבוה מוביל לסכומים נמוכים מאוד של כסף בתכונות מפוברקות. <p class="jove_conte...

שיטה לפברק ננו כסף המנותק ב-3d

A Method to Fabricate Disconnected Silver Nanostructures in 3D

ערכת כלי nanofabrication הסטנדרטית כוללת טכניקות שנועדו בעיקר ליצירת דפוסי 2D בתקשורת דיאלקטרי. יצירת דפוסי מתכת בהיקף submicron דורשת שילוב של כלי nanofabrication וכמה שלבי עיבוד חומרים. לדוגמה, על שלבים ליצירת מבני מתכת מישוריים באמצעות photolithography הסגול וקרן אלקטרונים ליתוגרפיה יכולים לכלול חשיפת מדגם, פיתוח מדגם, תצהיר מתכת, ומתכת המראה. כדי ליצור מבני מתכת 3D, הרצף חוזר על עצמו מספר פעמים. המורכבות והקושי של לערום ויישור שכבות מרובות מגבילות יישומים מעשיים של בניית מתכת באמצעות 3D nanofabrication כלים סטנדרטיים. כתיבה ישירה femtosecond הליזר התפתחה טכניקה מראש יחסנית עבור nanofabrication 3D. 1,2 לייזרי Femtosecond משמשים לעתים קרובות כדי ליצור דפוסי 3D בפולימרים וכוסות. 3-7 עם זאת, מתכת 3D ישירה כתיבה-עדיין מהווה אתגר. הנה, אנחנומתאר שיטה לפברק ננו כסף שנתקע בתוך מטריצת פולימר באמצעות ליזר femtosecond המרוכז ב 800 ננומטר. השיטה מאפשרת ייצור של תבניות אינן אפשריות באמצעות טכניקות אחרות, כגון מערכי 3D של voxels כסף מנותק. 8 תבניות מתכת 3D מנותק שימושיות לmetamaterials בו תאי יחידה אינם נמצאים בקשר אחד עם השני, 9 כגון מצמידי מתכת נקודת 10, 11 או מצמידי מתכת מוט 12,13 תהודה. יישומים אפשריים כוללים metamaterials שלילי ראשים, גלימות היעלמות, ועדשות מושלמות. בכתיבה ישירה femtosecond ליזר, אורך גל הליזר נבחר כאלה שהפוטונים אינם נספגים באופן ליניארי במדיום היעד. כאשר משך פעימת הליזר נדחס להיקף זמן femtosecond והקרינה ממוקדת בחוזקה בתוך היעד, עוצמת קליטה הגבוהה מאוד גורמת ליניארית. פוטונים מרובים נספגים בו זמניתly לגרום למעברים אלקטרוניים שיובילו לשינוי מהותי באזור הממוקד. השימוש בגישה זו, ניתן ליצור מבנים בחלק הארי של חומר ולא על פני השטח שלו. רוב העבודה על כתיבת מתכת ישירה 3D התמקדה ביצירת מבני מתכת עצמי נתמכים. 14-16 שיטה המתוארת כאן מניב כסף מבנים תת מיקרומטר שלא צריך להיות עצמי נתמך, כי הם מוטבעים בתוך מטריצה. מסומם הפולימר מטריקס מוכן באמצעות תערובת של הכסף חנק (3 אגנו), polyvinylpyrrolidone (PVP) ומים (H 2 O). דוגמאות אז הן בדוגמת על ידי הקרנה בליזר femtosecond 11-MHz הפקת פולסים 50-fs. במהלך הקרנה, photoreduction של יוני כסף הוא מושרה דרך קליטה קוית, יצירה כוללת של חלקיקי כסף באזור המוקד. שימוש בגישה זו אנו יוצרים דפוסי כסף שנתקע במסוממת PVP מטריצה. הוספת תרגום 3D של sמספיק מרחיב את הדפוסים לשלושה ממדים.

מאפנן acousto האופטי ומסנני צפיפות ניטראליים (איור 1) מאפשרים אחד כדי לשלוט בכמות האנרגיה שתופקד במדגם. באמצעות חשיפה של 110 פעימות בvoxel ו3 NJ לדופק, עם הבמה ומתרגמת ב 100 מיקרומטר / שני, מבני הכסף שהתקבלו הם ברצון גלויים באמצעות מיקרוסקופ האופטי באתרו. רמות נמוכות ליזר חשיפה (על ידי הפחתת אנרגיה דופקת ו / או מספר פעימות) להוביל לתכונות כסף קטנות.; שנצפינו תכונות קטנות כמו 300 ננומטר 8 ניתן ליצור מבני כסף באמצעות מגוון רחב של אנרגיות דופקות פ...

כתיבה ישירה femtosecond ליזר משמשת לעתים קרובות כדי ליצור דפוסים תלת ממדים (3D) בפולימרים וכוסות. עם זאת, דפוסי מתכות ב-3D עדיין מהוות אתגר. אנו מתארים שיטה לבודת ננו כסף שנתקע בתוך מטריצת פולימר באמצעות ליזר femtosecond המרוכז ב 800 ננומטר.

שיטה לפברק ננו כסף המנותק ב-3D

ערכת הכלים הסטנדרטית לננו-פבריקציה כוללת טכניקות המיועדות בעיקר ליצירת תבניות דו-ממדיות במדיומים דיאלקטריים. יצירת תבניות מתכת על...

פרוטוקול זה מפרט את ייצורן של מבני כסף בתוך מטריצת פולימר בתלת-ממד באמצעות לייזר פמטושנייה; התהליך מתחיל בערבוב של PVP וכסף חנקתי במים כדי להפיק יוני כסף בתוך מטריצת פולימר; מצפים פרוסת זכוכית בתמיסה זו ומייבשים בתנור כדי ליצור שכבת פולימר עבה המעששרת ביוני כסף; לאחר מכן מקרינים את שכבת הפולימר בפולסים של לייזר פמטושנייה על מנת לגדל מבני כסף בתוך הפולימר. תוצאות אנליטיות ממיקרוסקופיה אופטית וממיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת מראות את צמיחת מבנה הכסף בנפחים של הדגימה שהוקרנו בלייזר. היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני שיטות אחרות, כגון פוטוליתוגרפיה ב-UV, הוא שכתיבה ישירה בלייזר פמטושנייה יכולה ליצור מבנים פנימיים בשלב אחד, והיא יכולה לעשות זאת בתלת-ממד.המפתח לתהליך זה הוא שילוב של ריאגנטים כימיים בדגימה, שכן הוא מגביל את צמיחת הכסף לנפח שנקבע על ידי הלייזר. יישום אחד של שיטה זו כולל ייצור תלת-ממדי של חומרי מטא איזוטרופיים ממתכת ודיאלקטריק עבור אורכי גל באינפרא-אדום ובטווח האופטי. מדדו שמונה מיליליטר של מים בכלי ביקר.הוסיפו 206 milligrams של polyvinyl perine וערבבו עד שהתמיסה תהיה צלולה. לאחר מכן, הוסיפו 210 milligrams של silver nitrate והמיסו באמצעות ערבוב. כעת, בעזרת ציפוי בטפטוף (drop casting), צפו למסליות זכוכית בתמיסת הכסף, ואפו את למסליות הזכוכית בתנור בטמפרטורה של 100 °C למשך 30 דקות.הוצא את השקופיות שעברו טיפול וקרר אותן למשך 30 דקות. המערך האופטי כולל לייזר טיטניום-ספיר, מבודד פאראדיי, דחס פולסים, מודולטור אופטי מסוג kuo, מסנן indie, מיקרוסקופ שנבנה במעבדה עם מצלמת CCD ובמה העברה בעלת שלושה צירים. כוון את קרן הלייזר לאורך כל נתיב המיקרוסקופ.העדשה אובייקטיבית למתקן הדגימה. כל המערך צריך להיות על שולחן אופטי עם מבודדי רעידות. כווננו את הדחס (compressor) כדי לקבל פולסים של 50 femtosecond לאחר העדשה האובייקטיבית של המיקרוסקופ.כמו כן, כווננו את מסנני הצפיפות הניטרלית כדי להשיג שלושה פולסים כפולים של ננו-שניות. לאחר העדשה, ודאו כעת כי גודל נקודת הלייזר גדול יותר מהמפתח האחורי של עדשת המיקרוסקופ. לאחר מכן, הגדירו את המודולטור האופטי של ה-Acousto-Optic כך שיפיק חלונות חשיפה של 10 microsecond שבהם הדגימה מקבלת קרינה.הגדירו את קצב החזרות ל-25 hertz. חסמו את קרן הלייזר לפני הגעתה למיקרוסקופ. הניחו את הדגימה על במה עם תרגום תלת-צירי.נתיב האלומה של פולסי לייזר הפמטושנייה צריך לעבור דרך עדשת המיקרוסקופ להדמיה ולהתמקד בתוך הדגימה. העבר את מקור התאורה של המיקרוסקופ כדי לצפות בדגימה ב-C two. באמצעות מצלמת ה-CCD, הזז את ציר Z של הבמה כדי למצוא את הממשק שבין תשתית הזכוכית לסרט הפולימר.לאחר מכן, בצעו מיקוד מחדש של המיקרוסקופ לעומק הרצוי בתוך הפולימר. לצורך תבנית השכבה התחתונה ביותר, פתחו את קרן הלייזר. הגדירו בתוכנת בקר התנועה את הזזת הדגימה בצירים x, Y ו-Z במהירות של 100 microns per second.התרגום בציר Z במהלך התבניות חייב להיות בכיוון הרחק מממשק הזכוכית-פולימר כדי למנוע הפרעה למבנים המיוצרים. ה"בורות" (foxholes) שהוחשפו ללייזר מופיעים ככהים ומכילים כסף. אנרגיית הפולס וזמן החשיפה.קבע את גודל נקודות הכסף, את תדירות המודולטור האופטי המותאם ואת מהירות הזזת הדגימה. קבע את המרווח. ההגדרות הנוכחיות מייצרות נקודות גדולות עם מחזוריות של 4 µm לצורך בהירות.בדימוי ב-C two, המודולטור האופטי של ה-AO ומסנני צפיפות ניטרלית מאפשרים בקרה מדויקת של כמות האנרגיה המופקדת בדגימה. לדוגמה, מבני כסף נראים בבירור דרך המיקרוסקופ האופטי של NC two תוך שימוש בחשיפה של 110 פולסים לווקסל ו-3 nano joules לפולס, כאשר הבמה נעה במהירות של 100 microns לשנייה. ברינדור תלת-ממדי זה של תמונות מיקרוסקופיה אופטית, הדגימה המיוצרת מורכבת ממערך של נקודות כסף מעל מערך נוסף של נקודות כסף.הם מוחזקים במקומם על ידי מטריצת הפולימר. ניתן להציג את הנתונים גם כתמונות מיקרוסקופיה אופטית רצופיות המונפשות בעוד הדגימות מוזזות הרחק מעדשת המיקרוסקופ, כאשר מאפיינים שונים נכנסים ויוצאים ממיקוד חד. סרטון זה מציג את הדגימה שרונדרה קודם לכן בתלת-ממד.סרטון זה מציג שתי תבניות של נקודות המסתלסלות בכיוון Z. ניתן להשיג תמונות ברזולוציה גבוהה של מבני כסף מיוצרים גם באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק. דגימה זו מורכבת ממערך דו-ממדי של נקודות שיוצרו ישירות על מצע הזכוכית.שימו לב, תכונות הכסף הן בגודל סוב-מיקרומטרי. לאחר צפייה בסרטון זה, צריכה להיות לכם הבנה טובה לגבי אופן יצירת מבני כסף תלת-ממדיים במטריצת פולימר באמצעות לייזר פמטושנייה. אל תשכחו שעבודה עם לייזרים וכימיקלים עלולה להיות מסוכנת ביותר, ויש ללבוש תמיד את ציוד המיגון המתאים בעת ביצוע הליך זה.טכניקה זו מאפשרת לחקור עיצובים וחומרים מטא-חומרים (metamaterials) חדשים, ולייצר התקנים שלא ניתן להכין באמצעות טכניקות אחרות.

a-method-to-fabricate-disconnected-silver-nanostructures-in-3d

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

הדפסה מישוריים תלת ממדי של דיו מתכתי מוליך מתואר. הגישה שלנו מספק אפיקים חדשים אלקטרוניים מודפסים בודה, אופטו, והתקנים ביו פריסות יוצא דופן בבית microscale.

הדפסה מישוריים תלת ממדי של דיו מוליך

אנו מציגים שיטות ייצור של microstructures בדוגמת של צינורות פחמן מיושר אנכית (CNTs), והשימוש בהם כמו תבניות בסיס לייצור microstructures פולימר במרקם מאורגן פני הננומטרי. ביערות ה-CNT הם densified על ידי עיבוי של ממס על מצע, אשר מגביר באופן משמעותי את צפיפות האריזה שלהם ומאפשר עצמית מכוונת היווצרות של צורות 3D.

ייצור, Densification, העתק דפוס של Microstructures Nanotube 3D פחמן

הייצור של חשמל למיעון,-היבט יחס גבוה (&gt; 1000:1) nanowires המתכת מופרד בפערים של ננומטרים בודדים או באמצעות ההקרבה של שכבות אלומיניום וכסף או monolayers עצמית התאספו כתבניות מתואר. מבנים אלה nanogap מפוברקים בלי חדר נקי או כל תמונה או קרן האלקטרונים תהליכי יתוגרפיות על ידי צורה של הקצה המכונה ליתוגרפיה nanoskiving.

בודה Nanogaps ידי Nanoskiving

אנו מדווחים שיטה פשוטה לבודת מערך צפיפות ultrahigh של nanowires האורגני הקטן מולקולרי מסודרים בצורה אנכית. שיטה זו מאפשרת לסינתזה של גיאומטריות מורכבות heterostructured היברידי nanowire, שניתן לגדל ביוקר על מצעים שרירותיים. מבנים אלו יישומים פוטנציאליים באלקטרוניקה אורגנית, אופטו, חישה כימית, photovoltaics וספינטרוניקה.

מערך צפיפות ultrahigh של nanowires אורגני קטן מולקולרי בציר אנכי על מצעים שרירותיים

קורות תלת ממדי (3D) microstructured מרוכבים מיוצרים באמצעות החדירה המכוונת והמקומית של nanocomposites לרשתות microfluidic נקבוביים 3D. הגמישות של שיטת ייצור זו מאפשרת הניצול של חומרי תרמופלסטיים שונים וnanofillers כדי להשיג מגוון רחב של מוצרי nanocomposite חיזקו 3D הפונקציונלי מקרוסקופית.

ייצור של Nanocomposites microstructured תלת ממדי באמצעות Microfluidic הסתננות

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לפברק בחופשיות-מושעים, מיקרון / סיבים תת-מיקרון בקנה מידה פולימר ומבנים ", כמו אינטרנט" שנוצרו באמצעות הליך כתיבה ישיר אוטומטי באמצעות מערכת מחלק 3-ציר.

נקבעה 3-D ישיר כתיבה של / מבנים תת-מיקרון מיקרון מושעה סיבי קנה מידה באמצעות מערכת רובוטית חלוקה

אנו מדווחים על פרוטוקול לשילוב המטרולוגיה האטומית של מיקרוסקופ המנהור הסורק לדפוס פני השטח עם שקיעת שכבה אטומית סלקטיבית ותחריט יונים תגובתי. באמצעות תהליך חזק הכולל חשיפות אטמוספריות רבות והובלה, ננו-מבנים תלת מימדיים עם מטרולוגיה אטומית מיוצרים.

ייצור ננו-מבנה אטומי למעקב

שיטת ייצור כתוסף עקיפה שילוב הדפסת 3D של פולימרים עם ליהוק צנטריפוגלי המתוארת למתכות מסבך שמיניית 3D ייצור (אל ו Cu סגסוגות) באורך תא יחיד של 5 מ"מ עם עובי דופן של 0.5 מ"מ.

ייצור עקיף של סריג מתכות סעיפים דקים באמצעות יציקה צנטריפוגלי

שיטת סינתזה פשוטה משמשת להלחמה כימית של סרט דק של ננו-חוטי כסף לייצור מוליכי מתכת נמתחים ומוליכים במיוחד.

שיטת ייצור למוליכים מאוד מתיחה עם Nanowires הכסף

אנחנו מדגימים הזיוף של מערכים nanocup זהב תקופתיים באמצעות טכניקות ליטוגרפית colloidal ולדון את החשיבות של סרטים nanoplasmonic.

ייצור של מערכים Nanocup זהב תקופתיים באמצעות Colloidal ליתוגרפיה

המאמר שואפת להציג את הליך ייצור סטנדרטי ואמין לפיתוח עתידי נמוך nanoelectronics תלת-ממדי.

שיטה סטנדרטית ואמינה כדי לפברק Nanoelectronics דו מימדי

למד שיטה לפברקציה תלת-ממדית של ננו-מבנים כסופיים במטריצת פולימר באמצעות לייזר פמטו-שנייה. טכניקה זו מאפשרת יצירת מבנים מתכתיים מורכבים בצעד אחד, עם יתרון על פני פוטוליתוגרפיית UV.

שיטה לפברק ננו כסף המנותק ב-3D

גלה סרטונים נוספים