Name: 3D Disconnected Gümüş Nanoyapılar Fabrikasyona için Bir Yöntem (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-11-27T12:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 45 s
Description: Öğrenin, femtosaniye lazer doğrudan yazma ile polimer matris içinde üç boyutlu gümüş nanoyapılar üretme yöntemini. Bu teknik, karmaşık metal yapıların tek adımda fabrikasyonunu sağlar.

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

playerTrialDesktop

Biz Amira ile optik veri 3D render için Paul JL Webster kabul ediyorsunuz. Phil Muñoz ve Benjamin Franta geliştirilmesi sürecinde yazması hakkında geri bildirim sağladı. Bu yazıda anlatılan araştırma hibeleri FA9550-09-1-0546 ve FA9550-10-1-0402 kapsamında Bilimsel Araştırma Hava Kuvvetleri Ofisi tarafından desteklenmiştir.

1. Metal iyon Katkılı Polimer Film Hazırlanması <ol><li> Bir beher su 8 ml ölçün. </li><li> Su ile PVP 206 mg ekleyin. Çözümü netleşene kadar manyetik karıştırıcı veya vorteks karıştırıcı kullanılarak karıştırılır. </li><li> Çözeltisine AgNO 3 210 mg ekleyin. Çözümü netleşene kadar manyetik karıştırıcı veya vorteks karıştırıcı kullanılarak karıştırılır. </li><li> Damla döküm yoluyla çözümü ile kaplayın cam slayt. </li><li> 100 ° C bir fırın grubu içinde yer cam slayt 30 dakika için örnek pişirilir. </li><li> Fırından örnek çıkarın ve 30 dakika soğumaya bırakın. </li></ol> 2. Disconnected Gümüş Yapıların İmalatı <ol><li> Titreşim izolatörleri ile optik tablo Şekil 1&#39;de gösterildiği kurulum hizalayın. </li><li> Mikroskop objektif sonrası 50-FSEC bakliyat elde kompresör ayarlayın. </li><li> Nesnel sonra 3-nJ bakliyat elde nötral yoğunluk filtreleri ayarlayın. </li><li> Lazer spot büyüklüğü olun mikroskop objektif arka diyafram daha büyüktür. </li><li>Örnek aydınlatılır sırasında 10 μsec pozlama pencereleri üretmek için acousto-optik modülatör ayarlayın. </li><li> Bu 3 eksenli çeviri sahneye mikroskop ve yeri örnek ulaşır Blok lazer ışını önce. Femtosaniye lazer atımlarının ışın yolu görüntüleme amacı ile mikroskop ve numune içine geçmesi gerekir. </li><li> CCD kamera kullanarak in-situ örneği gözlemlemek için mikroskop ışık kaynağı açın. </li><li> Cam yüzey ve polimer film arasında arayüz bulmak için sahne z ekseni Çevir. Daha sonra, modelleme en alttaki katman için polimer içinde istenilen derinliğe kadar mikroskop yönlendirmesi. Modelleme sırasında Z-çeviri fabrikasyon yapılar ile saçılma olmaması için cam polimer arayüzü yönünde olmalıdır. </li><li> 100 mikron / sn hız ile yol tarifi -, - y - ve z lazer ışını ve set hareket denetleyicisi yazılımı x örnek çevirmek engellemesini kaldırın. 10 μsec bir için tek vokseller ışınnet in-situ görüntüleme için en az birkaç mikrometre ile nd ayrı komşu vokseller. 25 Hz acousto-optik modülatör tekrarlama hızının ayarlanması 4-mikron aralığı üretecek. Lazer maruz kalan bölgelerde gümüş yapıları içerecektir. </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>

Çıkar çatışması ilan etti.

Işlemin anahtarı yüksek çözünürlüklü üretim sağlayan katkılı dielektrik matris elde edilir, ancak hazırlandıktan sonra en kısa aşağılamak değildir. PVP, AgNO 3 ve H 2 O basit bir karışımı bir destek matriks içine gömülü yüksek çözünürlüklü gümüş nanoyapıların oluşturulmasını sağlar. AgNO 3 oranı PVP değişen üretim için gerekli lazer enerjisi değiştirebilir ve bu özelliği çözünürlük gibi potansiyel olarak diğer özellikleri olacaktır. Düşük oran dielektrik matrisin hızlı bozulmaya yol açar...

3d disconnected gümüş nanoyapılar fabrikasyona için bir yöntem

A Method to Fabricate Disconnected Silver Nanostructures in 3D

Standart Nanofabrikasyona araç öncelikle dielektrik medya 2D desenleri yaratmayı amaçlayan teknikler içerir. Bir mikron ölçekte metal desenleri oluşturma Nanofabrikasyona araçları ve çeşitli malzeme işleme adımları bir arada gerektirir. Örneğin, ultraviyole fotolitografi ve elektron demeti litografi kullanarak düzlemsel metal yapılar örnek pozlamaya, örnek geliştirme, metal birikimi, ve metal Fırlatmaya içerebilir oluşturmak için adımlar. 3D metal yapılar oluşturmak için, sırası birden çok kez tekrarlanır. Çoklu katmanlar istifleme ve uyumlaştırma karmaşıklığı ve zorluğu standart Nanofabrikasyona araçları kullanarak 3D Metal yapılanma pratik uygulamaları sınırlar. Femtosecond lazer doğrudan yazma 3D Nanofabrikasyona için seçkin bir teknik olarak ortaya çıkmıştır. 1,2 Femtosecond lazerler sık polimerler ve gözlük 3D modelleri oluşturmak için kullanılır. 3-7 Ancak, 3D metal direk-yazma bir sorun olmaya devam etmektedir. Burada,800 nm&#39;de merkezlenmiş bir femtosaniye lazer kullanılarak polimer bir matris içine gömülü gümüş nanoyapıları imal etmek için bir yöntem açıklanmaktadır. Yöntem böyle bir kesik gümüş voksel 3B dizileri gibi diğer teknikler kullanılarak uygulanabilir olmadığı kalıpların üretimi sağlar. 8 Ayrılmış 3D metal desenler örneğin çiftli metal nokta 10 gibi birim hücre birbirleri ile temas halinde olmayan metamalzemeler, 9 için yararlıdır 11 veya çiftli metal çubuk 12,13 rezonatörler. Potansiyel uygulamalar negatif endeks metamalzemeler, görünmezlik pelerinleri, ve mükemmel lensler vardır. Femtosaniye lazer doğrudan yazma, lazer dalgaboyu şekilde foton lineer hedef ortamda absorbe edilmez seçilir. Lazer darbeli süre femtosaniye zaman ölçeği için sıkıştırılır ve radyasyon sıkıca hedef içinde odaklandığı zaman, son derece yüksek yoğunluklu doğrusal olmayan emme indükler. Birden fotonlar aynı anda emilirodaklanmış bölgede malzemenin modifikasyona sebep elektronik geçişler neden ly. Bu yaklaşımı kullanarak, tek bir malzeme kütlesinin yerine kendi yüzeyi üzerinde yapılar oluşturabilir. 3D doğrudan metal yazma çoğu iş kendinden destekli metal yapılar oluşturmaya odaklanmıştır. 14-16 yöntemi burada bir matris içine gömülü olduğundan kendinden destekli olması gerekmez alt-mikrometre gümüş yapılar üretir nitelendirdi. Katkılı bir polimer matris, bir gümüş nitrat karışımı (AgNO 3), polivinilpirolidon (PVP) ve su (H2O) kullanılarak hazırlanmıştır. Örnekler daha sonra 50-fs bakliyat üreten bir 11 MHz femtosecond lazer ile ışınlama ile desenli. Işınlama süresince gümüş iyonları Fotolitik fokal bölgede gümüş nanopartikülleri bir toplam oluşturma, doğrusal olmayan soğurma ile indüklenir. Bu yaklaşımı kullanarak bir katkılı PVP matriks içinde gömülü gümüş desenleri oluşturmak. S 3D çevirisi eklemeGeniş üç boyuta desenlendirme uzanır.

Acousto-optik modülatör ve nötral yoğunluk filtreleri (Şekil 1) bir örnek yatırılır enerji miktarını kontrol etmenizi sağlar. Aşamasında 100 mikron / sn çeviri ile, voksel ve puls başına 3 nJ başına 110 bakliyat bir pozlama kullanarak, çıkan gümüş yapıların yerinde optik mikroskop ile kolayca görülebilir. Alt lazer maruziyet düzeyleri (darbe enerjisi ve / veya nabız sayısını azaltarak) küçük gümüş özelliklerine kurşun;. Biz 300 nm gibi küçük özellikler gözlemledim 8 Öyle az birinden ...

Femtosecond lazer doğrudan yazma sık polimerler ve gözlük üç boyutlu (3D) desenleri oluşturmak için kullanılır. Ancak, 3D modelleme metal bir sorun olmaya devam etmektedir. Biz 800 nm&#39;de merkezlenmiş bir femtosaniye lazer kullanılarak polimer bir matris içine gömülü gümüş nanoyapıların imalatı için bir yöntem açıklanmaktadır.

3D Disconnected Gümüş Nanoyapılar Fabrikasyona için Bir Yöntem

Standart nanifabrikasyon araç kiti, öncelikle dielektrik ortamlarda 2D desenler oluşturmayı amaçlayan teknikleri içerir. Bir ... üzerinde metal desenler oluşturmak...

Bu protokol, femtosaniye lazer kullanarak bir polimer matrisi içerisinde üç boyutlu gümüş yapıların fabrikasyonunu detaylandırmaktadır; işleme, polimer matrisi içinde gümüş iyonları elde etmek için PVP ve gümüş nitratın suda karıştırılmasıyla başlanır, ardından cam lam kaplanan çözelti ile kaplanır ve gümüş iyonları ile katkılanmış kalın bir polimer tabakası oluşturmak için pişirilir ve son olarak, polimer içerisinde gümüş yapıların büyümesini sağlamak için polimer tabakasına femtosaniye lazer darbeleri uygulanır. Optik mikroskopi ve taramalı elektron mikroskopisinden elde edilen analitik sonuçlar, numunenin lazerle ışınlanan hacimlerinde gümüş yapısının büyümesini göstermektedir. Bu tekniğin UV fotolitografi gibi diğer yöntemlere göre temel avantajı, femtosaniye lazerle doğrudan yazımın orta yapıları tek bir adımda ve 3 boyutlu olarak oluşturabilmesidir.Bu sürecin anahtarı, gümüş büyümesini lazerle belirlenmiş hacimle sınırladığı için numunedeki kimyasal reaktiflerin kombinasyonudur. Bu yöntemin bir uygulaması, kızılötesi ve optik dalga boyları için izotropik metal, dielektrik metamalzemelerin 3D fabrikasyonunu içerir. Bir beherde sekiz mililitre su ölçün.206 miligram polivinilpir

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Iletken metalik mürekkeplerin düzlemsel ve üç boyutlu baskı açıklanmıştır. Bizim yaklaşımımız imalatı basılı, elektronik, optoelektronik ve microscale alışılmadık düzenleri biyomedikal cihazlar için yeni yollar sağlar.

İletken Mürekkepler düzlemsel ve Üç Boyutlu Baskı

Biz dikey hizalanmış karbon nanotüp (CNT), ve organize nano ölçekli yüzey dokusu ile polimer mikro üretimi için ana kalıp olarak kullanımı mikro desenli imalatı için yöntemler sunuyoruz. CNT ormanları önemli ölçüde ambalaj yoğunluğu artar ve 3D şekillerin kendi kendini yöneten oluşumunu sağlayan yüzey, üzerine çözücü yoğunlaşması ile yoğunlaştırılmış edilir.

3D Karbon Nanotube mikroyapılar, Üretimi, Yoğunlaştırma ve Replica Kalıp

Elektriksel adresli, yüksek boy oranı (&gt; 1000:1) 'nin üretim şablon olarak kurban alüminyum ve gümüş tabakaları veya kendini monte mono tabakaları kullanarak tek nanometre boşluklar ile ayrılmış metal nanotellerin açıklanmıştır. Bu nanogap yapılar nanoskiving olarak bilinen kenar litografi biçimi ile bir temiz oda veya herhangi bir fotoğraf ya da elektron-ışın taşbaskı süreçleri olmadan üretilmektedir.

Nanoskiving tarafından Nanogaps imalatı

Biz dikey olarak sipariş küçük moleküler organik nanotellerin bir ultra yüksek yoğunluklu dizi imalatı için basit bir yöntem rapor. Bu yöntem ucuz keyfi yüzeylerde yetiştirilebilir karmaşık heterostructured hibrid nanotel geometri, sentezi sağlar. Bu yapılar organik elektronik, optoelektronik, kimyasal algılama, fotovoltaik ve spintronics potansiyel uygulamalar var.

Keyfi Yüzeyler üzerinde Dikey dizilmiş Küçük-moleküler Organik Nanoteller bir ultra yüksek Yoğunluk Dizi

Üç boyutlu (3D) mikrostrüktürlü kompozit kirişler 3D gözenekli microfluidic ağlara nanokompozitlerin yönettiği ve lokalize sızma yoluyla imal edilir. Bu imalat yönteminin esnekliği fonksiyonel 3 boyutlu takviyeli nanokompozit makroskopik çeşitli ürünler elde etmek amacıyla, farklı ısı ile sertleşen malzeme ve nanofillers kullanımını sağlar.

Mikroakışkan Sızma yoluyla üç boyutlu mikrostrüktürlü nanokompozitlerin İmalat

Burada, biz 3 eksenli dağıtım sistemi vasıtasıyla otomatik direkt yazma prosedürü yoluyla üretilen özgürce askıya mikron / alt mikron ölçekli polimer lifler ve "web-like" yapılar imal etmek için bir protokol mevcut.

Asma Micron / Sub-mikron Ölçeği Fiber Yapıların 3-D Doğrudan Yazma Robotik Dağıtım Sistemi aracılığıyla Prescribed

Yüzey modelleme için Taramalı Tünelleme Mikroskobunun atomik metrolojisini seçici Atomik Katman Biriktirme ve Reaktif İyon Aşındırma ile birleştirmek için bir protokol rapor ediyoruz. Çok sayıda atmosferik maruziyet ve taşımayı içeren sağlam bir süreç kullanılarak, atomik metrolojiye sahip 3D nanoyapılar üretilir.

Atomik İzlenebilir Nanoyapı İmalatı

Bir santrifüj döküm polimerlerin 3 boyutlu baskı birleştiren dolaylı katkı maddesi üretim yöntemi, 0.5 mm'lik bir duvar kalınlığına sahip 5 mm birim hücre uzunluğuna sahip olan imalat 3D sekizli kafes metaller (Al ve Cu alaşımları) için belirtilmiştir.

Santrifüj Döküm kullanma İnce bölümler Örgü Metal Dolaylı Fabrikasyon

Basit bir sentez yöntemi, yüksek derecede gerilebilir ve iletken metal iletkenler üretmek için gümüş nanotel ince filmi kimyasal olarak lehimlemek için kullanılır.

Gümüş Nanotel ile son derece Gerilebilir İletkenler için bir Fabrikasyon Yöntemi

Biz kolloidal tekniğinde teknikleri kullanarak periyodik altın nanocup dizilerin imalatı göstermek ve nanoplasmonic Filmler önemini tartışıyorlar.

Kolloidal litografi kullanarak periyodik altın Nanocup dizilerin imalatı

Makaleyi gelecekteki düşük boyutlu nanoelektronik geliştirilmesi için bir standart ve güvenilir üretim yordamı tanıtmak amaçlanmaktadır.

İki boyutlu nanoelektronik imal etmek standart ve güvenilir bir yöntem

Öğrenin, femtosaniye lazer doğrudan yazma ile polimer matris içinde üç boyutlu gümüş nanoyapılar üretme yöntemini. Bu teknik, karmaşık metal yapıların tek adımda fabrikasyonunu sağlar.

3D Disconnected Gümüş Nanoyapılar Fabrikasyona için Bir Yöntem

Daha fazla video keşfet