Name: 광 공진기 및 레이저 응용을위한 고분자 미소 구의 제조 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-06-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 6 s
Description: 학습하세요 증기 확산법을 이용한 고분자 미소 구 제조 및 광 공명기 특성 분석 방법을. 기능성 고분자를 활용한 저에너지 합성 기술로 레이저 소자와 센서에 응용할 수 있습니다.

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이 작품은 JSPS / MEXT Japan, 아사히 글래스 재단, 쓰쿠바 대학의 전략적 이니셔티브 인 &quot;KAKENHI (25708020, 15K13812, 15H00860, 15H00986, 16H02081)의 지원을 받았다.

1. 폴리머 미세 구의 제작 프로토콜 <ol><li> 증기 확산 법 <ol><li> P1 (폴리 [(9,9- 디 옥틸 플루 오렌 -2,7- 디일) -alt- (5- 옥틸 티에 노 [3,4- c ] 피롤 -4,6- 디온 -1)와 같은 2mg의 공액 중합체를 용해시키고, (2-헵틸 운데 실) 카바 졸 -2,7- 디일) -alt- (4,8- 비스 [(도데 실) 카보 닐] 벤조 [1,2- b : 4,5- b &#39;] 디티 오펜 -2,6- 디일)]) 28 을 5 mL 바이알에 넣고 2 mL의 클로로포름 (양 용매)에 넣었다. </li><li> 50 mL 유리 병에 5 mL의 메탄올 (빈 용매)을 넣는다. </li><li> 메탄올이 들어있는 50 mL 바이알에 폴리머의 클로로포름 용액이 들어있는 5 mL 바이알을 넣으십시오. </li><li> 50 ML 유리 병을 모자와 폴리머 microspheres의 강수량을 허용 25 ° C에서 3 일 동안 계속. </li></ol></li><li> 미니 에멀젼 ​​법 <ol><li> 폴 (pol)과 같은 공액 폴리머 5mg을 녹인다.(PFO) 및 폴리 [2- 메 톡시 -5- (3 &#39;, 7&#39;- 디메틸 옥틸 옥시) -1,4- 페닐 렌 비닐 렌] (MDMOPPV)과 같은 폴리 옥시 에틸렌 클로로포름 1 mL에 용해시킨다. </li><li> 탈 이온수 2 mL에 sodium dodecyl sulfate (SDS) 30 mg (~ 50 mM)을 녹인다. </li><li> SDS가 함유 된 물 2 mL에 중합체의 클로로포름 용액 100 μL를 넣는다. </li><li> 용액을 유화시키기 위해 30,000 rpm의 초고속 호 모지 나이저를 이용하여 2 분 동안 클로로포름 / 물 혼합물을 격렬하게 저어 준다. </li><li> 바이알을 마개없이 클로로포름을 증발시키지 않고 1 일 동안 보관하십시오. </li><li> 2,200 X g에서 5 분 1.5 ML의 microcentrifuge 튜브에 분산을 원심 분리기. SDS가 포함 된 상층 액을 제거한다. </li><li> 2mL의 탈 이온수를 넣고 격렬히 흔든다. </li><li> 나머지 SDS를 씻어 내려면 1.2.6과 1.2.7 단계를 반복하십시오. </li></ol></li><li> 인터페이스 강수 방법 </li><li> 200 μg의 폴리스티렌 (PS)과 10 μg의 형광 염료 (붕소 디피린, BODIPY)를 0.2 mL의 테트라 하이드로 퓨란 (THF)에 첨가 하였다. </li><li> 부드럽게 물층 1 ML에 THF 용액을 부어. </li><li> 폴리머 microspheres의 강수량을 허용하기 위해 유리 병을 모자를 쓰지 않고 6 시간 동안 두 레이어 분리 THF / 물을 유지. </li></ol> 2. 마이크로 - 포토 루미 네 선스 (μ-PL) 측정 <ol><li> 샘플 준비 <ol><li> 비 용매 ( 즉, 메탄올 또는 탈 이온수)에서 섹션 1에서 준비된 미세 구의 현탁액을 희석한다. </li><li> 스핀 코팅기 (일반적으로 2,000 rpm, 50 초)를 사용하여 석영 기판에 마이크로 스피어의 희석 된 현탁액 1 방울 (20-30 μL)을 스핀 캐스트합니다. </li><li> 용매가 완전히 증발 할 때까지 (~ 5 분) 최종 캐스트 된 필름을 공기 건조시킵니다. </li></ol></li><li> 실험 설정 <ol><li> 석영 기판 (15 x 15 x 0.5 mm 3 )을 광 microscope. </li><li> 다른 구체와 격리되어 있고 μ-PL 측정에 적합한 잘 정의 된 미소 구를 찾으십시오. </li><li> 레이저 ( 즉, 파장, 연속파 또는 펄스, 조사 시간, 통합 등 )를 선택하십시오. </li><li> 렌즈의 배율을 선택하십시오. </li></ol></li><li> 측정 <ol><li> 집속 된 레이저 빔을 사용하여 미소 구체를 조사하십시오. 405 nm (cw), 450 nm (cw), 355 nm (펄스 레이저, 주파수, 1 kHz, 펄스 지속 시간, 7 ns) 및 470 nm의 여기 파장 ( λ ex )을 갖는 cw 또는 펄스 레이저를 사용하십시오. nm (펄스 레이저, 주파수, 2.5 MHz, 펄스 지속 시간, 70 ps). </li><li> 300 또는 1,200 그루브 mm -1 의 격자와 분광계를 사용하여 흥분 지점에서 PL 스펙트럼을 기록합니다. </li><li> 형광 이미지를 찍으십시오. </li><li> 샘플 스테이지를 움직여 여기 지점을 변경하십시오. </li><li> 시준기를 기울여 감지 지점 변경(필요하다면). </li></ol></li></ol> 3. 미세 조작 기법 <ol><li> 미소 구의 조작 <ol><li> 광학 현미경의 샘플 단계에 microspheres가 고정되어있는 수정 기판을 놓습니다. </li><li> μ-PL 측정에 적합한 잘 정의 된 마이크로 스피어를 찾으십시오. </li><li> 마이크로 조작 장치에 플라스틱 마이크로 바늘을 놓습니다. </li><li> 컴퓨터 제어 조이스틱을 사용하여 미세 바늘을 움직여 미세 구를 들어 올리십시오. </li><li> 마이크로 스피어를 움직여 다른 마이크로 스피어에 연결하십시오. </li><li> 연결된 마이크로 스피어에서 μ-PL을 측정합니다. </li></ol></li></ol>

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</ol>

저자는 경쟁적인 금전적 이해 관계가 없음을 선언합니다.

좋은 용매와 비용매를 선택하는 것은 잘 정의된 마이크로스피어의 자체 조립에 매우 중요합니다. 폴리머의 용해도가 너무 높으면 침전이 발생하지 않습니다. 또한 일반적으로 π 공액 고분자는 소수성이므로 구형을 형성하는 데 필요한 표면 에너지를 최소화하기 위해 증기 확산 방식에는 MeOH, 아세토니트릴, 아세톤과 같은 극성 비용매가 자주 사용됩니다. 계면 침전 방법은 염료 도핑된 폴리머 마이크로스피어의 제조에 종종 채택됩니다. 폴리스티렌, 폴리(메틸메타크릴레이트), 폴리(디메틸실록산)과 같은 비공액 폴리머가 구형 매체로 자주 사용됩니다. 이러한 폴리머는 일반적인 π 접합 폴리머보다 소수성이 낮기 때문에 물에 침전된 후 무거운 응집이 발생하지 않습니다. 이러한 방법을 사용하여 마이크로스피어를 얻지 못하는 경우 중합 후 분산 및 에멀젼 중합과 같은 다른 방법을 채택할 수 있습니다33.
폴리머의 결정화도는 중요한 요소입니다. 일반적으로 π 공액 폴리...

고분자 나노 / 미세 입자는 촉매 지지체, 칼럼 크로마토 그래피 충진제, 약물 전달체, 세포 추적 용 형광 탐침, 광 매체 등을 포함하는 다양한 응용 분야에 널리 사용됩니다 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 . 특히, π- 공액 중합체는 고유 한 발광 및 전하 전도 특성을 가지며, 중합체 구체 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 특히 연질 조직을 사용하는 레이저 응용을 사용하여 광학, 전자 및 광전자 응용에 유리하다( 15 , 16 , 17)를 포함 한다. 예를 들어, 수백 나노 미터 직경의 구체의 3 차원 적 통합은 특정 파장 18 , 19 에서 광 밴드 갭을 나타내는 콜로이드 결정을 형성합니다. intersphere주기 구조에 빛이 가두면 레이 징 동작이 정지 대역의 중간에 나타납니다. 반면에, 구체의 크기가 수 ㎛ 규모로 증가하면, 광은 중합체 / 공기 계면 (20) 에서의 전체 내부 반사를 통해 단일 마이크로 스피어 내로 제한된다. 최대 원주에서 광파가 전파되면 간섭이 발생하여 날카 롭고주기적인 방출 선을 갖는 공진 모드가 나타난다. 이러한 광학 모드는 소위 &quot;속삭이는 갤러리 모드&quot;(WGM)입니다. &quot;속삭이는 갤러리&quot;라는 용어는런던의 성 폴 성당 (St. Paul &#39;s Cathedral) : 음파가 벽의 둘레를 따라 전파되어 갤러리의 다른쪽에있는 사람이 속삭이는 소리를들을 수 있습니다. 빛의 파장은 음파보다 훨씬 작은 서브 마이크로 미터 스케일이기 때문에, WGM 빛에는 마이크로 씬 (microspheres), 마이크로 디스크 (microdisc)와 같은 미세한 마이크로 미터 스케일의 잘 정의 된 혈관이 필요하지 않습니다. , 미세 결정은 WGM 조건을 충족시킵니다. 방정식 1은 WGM 공명 조건의 간단한 형태이다. 21 : nπd = lλ (1) 여기서, n 은 공진기의 굴절률, d 는 직경, l 은 정수, λ 는 빛의 파장이다. (1)의 왼쪽 부분은 하나의 원 전파를 통한 광 경로 길이입니다. 광경로가파장의 정수 배수 일 때, 공진이 일어나고, 다른 파장에서는 라운딩시 광파가 감소합니다. 이 논문은 증기 확산 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29 , 30 , 미니 에멀젼 31 및 계면 강수 32의 WGM 공진기 용액을위한 공액 고분자의 마이크로 스피어를 준비하는 몇 가지 실험 방법을 소개합니다. 각 방법에는 고유 한 특성이 있습니다. 예를 들어, 증기 확산 법은 매우 높은 구형 및 매끄러운 표면을 갖는 잘 정의 된 미소 구를 제공하지만, 저 결정 성 중합체 만이 미소 구체를 형성 할 수있다. 한편, 미니 에멀젼방법으로는, 고결 정성 중합체를 포함하는 다양한 종류의 공액 중합체가 구형을 형성 할 수 있지만, 표면 형태학은 증기 확산법에서 얻어진 것보다 열등하다. 계면 침전 방법은 염료로 도핑 된 비 공액 중합체로부터 미소 구를 제조하는 데 바람직하다. 모든 경우에있어서, 용매 및 비 - 용매의 선택은 구 형태의 형성에 중요한 역할을한다. 이 백서의 후반부에는 μ-PL 및 미세 조작 기법이 제시됩니다. μ-PL 기술의 경우, 마이크로 스피어가 기판에 분산되고, 현미경 렌즈를 통해 집속 된 레이저 빔이 단일 격리 된 마이크로 스피어 24 를 조사하는 데 사용됩니다. 생성 된 구형의 PL은 현미경 렌즈를 통해 분광계로 검출됩니다. 샘플 스테이지를 움직이면 여기 지점의 위치가 달라질 수 있습니다. 검출 포인트는 또한 엑시스의 콜리메이터 광학을 기울임으로써 가변적이다( 28 , 32)의 광축에 대하여 레이저 광을 조사한다. intersphere 광 전파 및 파장 변환을 조사하기 위해 마이크로 조작 기술을 사용할 수 있습니다 32 . 광학 특성이 다른 여러 개의 미소 구를 연결하려면 하나의 구를 마이크로 바늘로 집어 다른 구에 올려 놓는 것이 가능합니다. 마이크로 조작 기술 및 μ-PL 방법과 함께, 간단한자가 조립 방법으로 제조 된 공액 고분자 구를 사용하여 다양한 광학 측정을 수행 할 수 있습니다. 이 비디오 종이는 광학 응용을 위해 부드러운 고분자 재료를 사용하고자하는 독자에게 유용 할 것입니다.

<table><tbody><tr><td>폴리스티렌</td><td>Aldrich</td><td>132427-25G</td><td></td></tr><tr><td>sodium dodecylsulfate</td><td>Kanto Kagaku</td><td>372035-31</td><td></td></tr><tr><td>테트라 하이드로 푸란</td><td>Wako</td><td>206-08744</td><td></td></tr><tr><td>클로로포름</td><td>Wako</td><td>038-18495</td><td></td></tr><tr><td>메탄올</td><td>Wako</td><td>139-13995</td><td></td></tr><tr><td>폴리 (9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl)</td> <td>Aldrich</td><td>571652-500MG</td><td></td></tr><tr><td>폴리[2-메톡시-5-(3&프라임;,7&프라임;-디메틸옥틸옥시)-1,4-페닐렌비닐렌](MDMOPPV)</td><td>알드리치</td><td>546461-1G</td><td></td></tr><tr><td>폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-alt-(5-옥틸티엔[3,4-c]피롤-4,6-디온-1,3-디일)] (P1)</td><td>합성</td><td></td> <td>참조 28</td></tr><tr><td>폴리[(N-(2-헵틸룬데실)카르바졸-2,7-디일)-alt-(4,8-bis[(도데실)카르보닐]벤조[1,2-b:4,5-b&프라임;]디티오펜-2,6-디일)] (P2)</td><td>합성</td><td></td> <td>참조 28</td></tr><tr><td>형광 염료(붕소 디피린; BODIPY)</td><td>합성</td><td></td> <td>참조 32</td></tr><tr><td>광학 현미경</td><td>Nicon</td><td>Eclipse LV-N</td><td></td></tr><tr><td>laser_405 nm</td><td>Hutech</td><td>DH405-10-5</td><td></td></tr><tr><td>분광계</td><td>Lambda Vision</td><td>LV-MC3/T</td><td></td></tr><tr><td>Homogenizer</td><td>Microtech Nichion</td><td>Physcotron NS-360D</td><td></td></tr><tr><td>micromanipulation</td><td>Microsupport</td><td>Quick Pro QP-3RH</td><td></td></tr></tbody></table>

광 공진기 및 레이저 응용을위한 고분자 미소 구의 제조

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

이 논문은 π 공액 또는 비 공액 폴리머를 포함하는 형광 마이크로 스피어를 준비하는 세 가지 방법, 즉 증기 확산, 계면 침전 및 미니 에멀젼을 설명합니다. 모든 방법에서 잘 정의 된 마이크로 미터 크기의 구체는 솔루션의 자체 조립 공정에서 얻을 수 있습니다. 증기 확산 방법은 구형도 및 표면 평활성이 가장 높은 구체를 생성 할 수 있지만, 이러한 구체를 형성 할 수있는 중합체의 종류는 제한적입니다. 다른 한편, 미니 에멀젼 ​​방법에서 마이크로 스피어는 동일 평면, π- 공액 백본을 갖는 고결 정성 폴리머로부터조차 다양한 유형의 폴리머로 만들 수 있습니다. 단일 격리 된 마이크로 스피어의 광 발광 (photoluminescent : PL) 특성은 특이합니다 : PL은 구체 내부에 갇혀 있고 중합체 / 공기 계면에서 내부 전반사를 통해 구체의 원주에서 전파되고 자기 간섭으로 예리하고주기적인 공진이 나타납니다 PL 라인. 이러한 공명g 모드는 소위 &quot;속삭이는 갤러리 모드&quot;(WGM)입니다. 이 작품은 마이크로 photoluminescence (μ - PL) 기법을 사용하여 단일 고립 된 분야에서 WGM PL을 측정하는 방법을 보여줍니다. 이 기술에서, 집속 된 레이저 빔은 단일 마이크로 스피어를 조사하고, 발광은 분광계에 의해 검출된다. 그런 다음 마이크로 조작법을 사용하여 마이크로 스피어를 하나씩 연결하고 한 구체의 둘레에서 여기시 결합 된 마이크로 스피어에서 색상 간 변환 및 색상 변환을 보여주고 다른 마이크로 스피어에서 PL을 감지합니다. 이러한 기법 인 μ-PL과 미세 조작은 고분자 재료를 이용한 마이크로 광학 응용에 대한 실험에 유용합니다.

도 1 은 증기 확산 방법 (a), 미니 에멀젼 ​​방법 (b) 및 계면 침강 방법 (c)의 개략도를 도시한다. 증기 확산 방법 ( 그림 1a )의 경우, CHCl 3 용액의 중합체 (0.5 mg mL -1 , 2 mL)가 들어있는 5 mL 바이 얼을 MeOH와 같은 5 mL의 비 - 용매가 들어있는 50 mL 바이알에 넣었다 . 외부 바이알에 뚜껑을 덮은 다음 25 ° C에서 3 일 동안 방치합니다. 비 - 용매의 증기는 용액으로 서서히 확산되어 과포화 상태를 통해 중합체가 침전된다. 미니 에멀젼 ​​방법 ( 그림 1b )의 경우, 중합체의 CHCl 3 용액 (5 mg mL -1 , 200 μL)을 나트륨 n- 도데...

폴리머로부터 마이크로 스피어 합성, 마이크로 스피어 조작 및 마이크로 포토 루미 네 슨 측정을위한 프로토콜이 제시됩니다.

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

이 절차의 전반적인 목표는 레이저 소자, 광회로, 화학 및 생물학적 광센서를 위한 광 마이크로 공진기를 제작하는 것입니다. 이 방법은 고분자 광학, 광전자 공학 및 전자 공학과 같은 기능성 고분자 재료 분야의 핵심 질문들에 대한 해답을 제시하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 간단하고 에너지 소비가 적은 기술의 주요 장점은 기능성 고분자를 사용하여 광학적 및 전기적 특성을 모두 갖춘 광 공진기를 제작할 수 있다는 점입니다.시연은 제 연구실의 대학원생인 Okada 씨, Zakarias 씨, 그리고 Oki 씨가 진행하겠습니다. 이 절차를 위한 증기 확산법을 시작하려면, 50 mL 바이알에 메탄올 5 mL를 넣으십시오. 다음으로, 5 mL 바이알에 클로로포름 2 mL를 넣고 접합 고분자 2 mg을 녹이십시오.5 mL 바이알을 50 mL 바이알 내부에 조심스럽게 넣습니다. 그 후, 50 mL 바이알의 캡을 닫습니다. 폴리머 미세구체를 침전시키기 위해 25 °C에서 3일 동안 배양합니다.미니 에멀젼 방법을 시작하려면, 5 mg의 공액 고분자를 1 mL의 클로로포름에 녹입니다. 그런 다음, 30 mg의 SDS를 2 mL의 탈이온수에 녹입니다. 고분자 혼합물 100 µL를 SDS 용액에 첨가합니다.초고속 균질기를 사용하여 30,000 RPM에서 2분 동안 교반합니다. 클로로포름을 증발시키기 위해 캡을 연 상태로 에멀젼을 하루 동안 방치합니다. 다음 날, 1.5 milliliter 원심분리 튜브에 분산액을 넣고 2,200 ×g에서 5분 동안 원심분리합니다.상층액을 제거한 후, 탈이온수 1 mL를 첨가하고 격렬하게 흔들어 섞습니다. 잔류 SDS를 완전히 제거하기 위해 원심분리, 상층액 제거 및 물 세척 과정을 3회 반복합니다. 계면 침전법을 시작하려면, 폴리스티렌 20 mg과 형광 염료 1 mg을 테트라하이드로퓨란 20 mL에 녹입니다.빈 1.5 milliliter 마이크로튜브에 탈이온수 1 milliliter를 넣습니다. 그다음, 층이 섞이지 않도록 주의하며 THF 용액 0.2 milliliters를 수층 위에 천천히 붓습니다. 폴리머 마이크로스피어를 침전시키기 위해 캡을 연 상태로 바이알을 6시간 동안 그대로 둡니다.시작하려면, 준비된 마이크로스피어 현탁액을 메탄올이나 탈이온수와 같은 빈용매로 10배 희석합니다. 스핀 코터를 사용하여 희석된 현탁액 한 방울을 쿼츠 기판 위에 스핀 캐스팅합니다. 용매가 완전히 증발할 때까지 생성된 캐스팅 필름을 공기 중에서 건조시킵니다.그런 다음, 쿼츠 기판을 광학 현미경의 시료 스테이지로 옮깁니다. 마이크로 광루미네선스 측정을 위해 고립되어 있고 형태가 뚜렷한 마이크로스피어를 찾습니다. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 레이저 조건을 설정하고, 집속된 레이저 빔을 사용하여 마이크로스피어를 조사합니다.분광광도계를 사용하여 광루미네선스 스펙트럼을 기록합니다. 그다음, 조사된 마이크로구체의 형광 이미지를 촬영합니다. 우선, 쿼츠 기판을 광학 현미경의 시료 스테이지 위에 놓습니다.명확하게 정의된 단일 마이크로스피어를 확인합니다. 그다음, 마이크로조작 장치에 텅스텐 마이크로니들을 설치합니다. 터치 패널 컨트롤러를 사용하여 마이크로니들을 이동시켜 마이크로스피어를 집어 올립니다.수집된 마이크로스피어를 또 다른 단일 정밀 마이크로스피어에 연결합니다. 그 다음, 집중된 레이저 빔으로 마이크로스피어를 조사합니다. 분광계를 사용하여 광루미네선스 스펙트럼을 기록합니다.그런 다음, 조사된 마이크로스피어의 형광 이미지를 촬영합니다. 본 연구에서는 증기 확산법, 미니 에멀젼법, 계면 침전법이라는 세 가지 서로 다른 방법을 사용하여 정밀한 폴리머 마이크로스피어를 제작합니다.주사 전자 현미경 분석 결과, 증기 확산법과 계면 침전법으로 제조된 마이크로구체는 표면 형태가 매우 매끄러운 것으로 나타났습니다. 반면, 미니 에멀젼법으로 얻은 마이크로구체는 계면활성제가 표면 전체를 덮고 있어 거친 표면을 가집니다. 이후 폴리머 1, 폴리머 2 및 이들의 혼합물로 이루어진 단일 마이크로구체에 대해 위스퍼링 갤러리 모드의 광루미네선스를 기록하였습니다.폴리머 1의 경우 Q 인자가 2,200에 도달하는 것으로 나타났습니다. 반면, 폴리머 2로 구성된 마이크로구체는 거친 표면 모폴로지 때문에 Q 인자가 300 정도에 그쳤습니다. 폴리머 블렌드로 구성된 마이크로구체는 매끄러운 모폴로지 덕분에 1,500의 높은 Q 인자를 유지했습니다.구형의 녹색, 황색, 주황색 및 적색 광루미네선스 색상을 가진 다형성 폴라론 염료 도핑 폴리스티렌 미세구체들을 연결하여 테트라스피어(tetrasphere)를 형성함으로써 구체 간 에너지 전달 캐스케이드를 조사하였습니다. 녹색에서 황색으로, 그리고 황색에서 주황색으로의 빛 에너지 전달은 효율적인 것으로 나타났으나, 주황색에서 적색으로의 에너지 전달은 에너지 공여체의 광루미네선스 밴드와 에너지 수용체의 흡수 밴드 사이의 중첩이 적기 때문에 발생하지 않았습니다. 따라서 적색에서 주황색, 황색 및 녹색으로의 업컨버전 에너지 전달은 거의 일어나지 않습니다.이 절차를 수행할 때, 바이알을 흔들지 않도록 주의하는 것이 중요합니다. 바이알을 흔들면 급격한 침전이 발생하여 정의되지 않은 응집체가 형성될 수 있기 때문입니다. 이 절차 이후에는 콜로이드 광결정 적용을 위한 단분산 고분자 구체 제조 방법과 같이 추가적인 질문에 답하기 위해 유화 중합 및 분산 중합과 같은 다른 방법들을 수행할 수 있습니다. 개발 이후, 이 기술은 고분자 과학 분야의 연구자들이 기능성 고분자를 이용한 광학 및 레이저 응용 분야를 탐구할 수 있는 길을 열어주었습니다.이 영상을 시청한 후, 여러분은 바텀업(bottom-up) 자기 조립 공정을 통해 미세 광학 공진기를 준비하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 레이저 장치를 다룰 때는 시력에 손상을 줄 수 있는 레이저 빔으로부터 보호하기 위해 특별한 주의를 기울여야 함을 잊지 마십시오.

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Research

연구

JoVE Journal

Engineering

공학

우리는 자유 서 microspheres 및 온칩 microtoroids 포함한 실리카 공진 충치를 조작하는 이산화탄소 레이저 reflow 기법의 사용을 설명합니다. reflow 메서드는 두 장치 사이 긴 광자 수명 있도록, 표면 결함을 제거합니다. 그 결과 디바이스는 통신에서 biodetection에 이르기까지 애플 리케이션을 가능하게, 초고 품질 요인이 있습니다.

실리카 초고 품질 팩터 Microresonators의 제작

terahertz 주파수에서 Metamaterials는 독특한 기회를 제공하지만, 대량으로 제조하는 도전입니다. 우리는 저렴한 비용으로 산업 규모의 잠재적 metamaterials를 조작 할 수 microstructured 폴리머 광섬유의 제조 절차를 적응. 우리는 terahertz plasmonic 응답을 전시 ~ 100 μm로 구분 ~ 10 μm의 직경 인듐 와이어를 포함하는 polymethylmethacrylate 섬유를 생산하고 있습니다.

섬유 그리기 방법을 사용하여 제조 Metamaterials

높은 감도 광자 마이크로 센서는 전기장 감지하기 위해 개발되었습니다. 센서는 유전체 영역의 광학 모드를 이용하는. 외부 전기장 교란의 광학 모드의 변화로 이어지는 영역의 형태의 변화. 전기장 강도는 이러한 광학 변화를 모니터링하여 측정됩니다.

갤러리 모드 고분자 마이크로 광 전기장 센서 글린의 개발

우리는 새로운 도파 메커니즘으로 가로 앤더슨 지역화를 사용 무질서 폴리머 광섬유의 개발과 특성. 이 마이크로 구조 광섬유는 기존의 광섬유 빔 반경에 필적 반경 작은 지역화 된 빔을 수송 할 수 있습니다.

빛의 통과 앤더슨 현지화 무질서 폴리머 광섬유의 제조 및 특성

홈마이크로유체 채널을 통과하는 2개의 인접한 유체는 사전 중합체 코어 주위의 칼집을 형성하도록 지시될 수 있다; 따라서 모양과 단면을 모두 결정합니다. 티올 클릭 화학과 같은 광숙련 중합화는 코어 유체를 소정의 크기와 모양으로 미세화로 빠르게 고화시키는 데 적합합니다.

미리 설계된 크기와 모양의 중합체 및 바이오 하이브리드 섬유의 미세 유체 제조

파라메트릭 광기계 여기(parametric optomechanical excitations)는 최근 광학 방사선 압력과 자극된 브릴루인 산란(Brillouin scattering)을 통해 미세유체 광기계 공진기에서 실험적으로 입증되었습니다. 이 논문은 이러한 미세유체 공진기의 제작과 함께 광기계적 진동을 생성하고 검증하는 방법론에 대해 설명합니다.

제작 및 미세 유체 광​​ 기계 발진기의 테스트

3 차 광학 비선형 감수성과 관련된 비선형 현상의 효율적인 생성 Χ (3) 삼중 공진 실리카 마이크로 스피어의 상호 작용이 논문에 제시되어있다. 보고 여기의 상호 작용은 다음과 같습니다 자극 된 라만 산란 (SRS) 및 자극 된 안티 - 스톡스 라만 산란 (SARS)를 포함하는 네 개의 파 혼합 처리합니다.

Microspherical 위스퍼 링 갤러리 모드 공진기에 자극 스톡스와 Antistokes 라만 산란

우리는 펨토초 레이저 유발 절제하여 파장 이하 직경의 실리카 섬유 (나노 파이버 광)의 1-D 광결정 공동을 제조하는 프로토콜을 제시한다.

펨토초 레이저에 의한 절제를 사용하여 나노 섬유에 1-D 광자 크리스탈 캐비티의 제작

이 작품에는 미세 물방울 기반 플랫폼의 제조와 스피어 PCR 확대를 위한 polyacrylamide 스피어의 응용 프로그램에 대 한 방법을 제공 한다. 스피어 PCR 방법 단일 가닥 DNA amplicons 이중 가닥 DNA를 분리 하지 않고 얻을 수 있습니다.

드롭릿 기반 미세 접근 및 단일 가닥 DNA Amplicons 위한 스피어 PCR 증폭

이 프로토콜은 3D 레이저 프린팅을 사용하여 이식형 통합 이미징 창을 제작하는 방법을 설명합니다. 창은 마이크로 스캐폴드와 결합 된 마이크로 렌즈 시스템으로 구성됩니다. 이 방법은 생체 적합성 감광액 SZ2080의 이광자 중합(2PP)을 연속적인 순서로 포함하여 제조 효율성과 서로 다른 구성 요소 간의 정렬을 최적화합니다.

Advanced In Vivo Imaging을 위한 미세 구조 이미징 창에 통합된 이식형 광학 장치의 미세 제작

학습하세요 증기 확산법을 이용한 고분자 미소 구 제조 및 광 공명기 특성 분석 방법을. 기능성 고분자를 활용한 저에너지 합성 기술로 레이저 소자와 센서에 응용할 수 있습니다.

광 공진기 및 레이저 응용을위한 고분자 미소 구의 제조

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