Material Rekayasa Tingkat Atom

Para peneliti telah mengembangkan cara untuk menggunakan “teknik transfer kering” – teknik yang tidak menggunakan pelarut – untuk memposisikan tabung nano karbon berkualitas optik dengan cara yang tepat.

Karena perangkat terus dibuat dalam skala yang semakin kecil, para ilmuwan mencari cara untuk merekayasa material di tingkat atom. Di muka yang akan berkontribusi untuk ini, diterbitkan di Komunikasi Alam, Peneliti dari RIKEN Cluster for Pioneering Research dan RIKEN Center for Advanced Photonics, bersama dengan kolaborator, telah mengembangkan cara untuk menggunakan “teknik transfer kering” – teknik bebas pelarut – untuk memposisikan tabung nano karbon berkualitas optik. Secara tepat cara.

Nanotube karbon adalah jenis material yang menjanjikan dengan kegunaan potensial dalam aplikasi seperti dioda pemancar cahaya, transistor elektron tunggal, atau sebagai sumber foton tunggal. Mereka pada dasarnya adalah tabung yang terdiri dari graphene salah dalam cara tertentu, dan cara memelintirnya sangat penting untuk memungkinkan properti yang diinginkan muncul. Penciptaan perangkat dengan properti yang diinginkan membutuhkan manipulasi yang tepat dari posisi dan orientasi nanotube, dengan properti yang dikenal sebagai “chirality,” yang pada dasarnya menggambarkan bagaimana twisted itu. Namun, sulit untuk memanipulasi molekul secara akurat, karena penggunaan pelarut atau perlakuan suhu tinggi pasti membuat tabung nano kotor, sehingga menghalangi karakteristik optiknya.

Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti telah mencari cara untuk merekayasa tabung nano tanpa menggunakan pelarut. Mereka bereksperimen dengan penggunaan antrasen, bahan kimia yang berasal dari minyak, sebagai bahan korban. Pada dasarnya, mereka mengambil tabung nano di rak antrasena untuk membawanya kemanapun mereka inginkan, dan kemudian menggunakan panas untuk menyublimasikan antrasena, meninggalkan tabung nano dalam posisi optik murni. Mereka juga mengembangkan metode untuk memantau photoluminescence dari nanotube selama transfer, memastikan bahwa nanotube dengan sifat optik yang diinginkan ditempatkan di tempat yang tepat.

Kelompok tersebut mengkonfirmasi bahwa setelah transfer kering, nanotube yang tersisa memiliki fotoluminesensi cerah, hingga 5000 kali lebih terang dari molekul aslinya, kualitas yang membuatnya ideal untuk perangkat optik. Selain itu, kelompok tersebut mampu secara akurat memposisikan tabung nano di atas resonator optik berukuran nano, meningkatkan sifat emisi cahayanya.

Menurut Keigo Otsuka dari RIKEN Cluster for Pioneering Research, penulis pertama makalah ini, “Kami percaya teknologi ini dapat berkontribusi tidak hanya untuk pembuatan tabungnano dari tabungnano karbon dengan sifat yang diinginkan, tetapi juga untuk pembangunan sistem tingkat tinggi .yang didasarkan pada kombinasi bebas bahan-bahan dari lapisan atom dan struktur nano lainnya ”.

“Selain itu,” kata Yuichiro Kato, pemimpin grup, “teknologi ini memiliki potensi untuk berkontribusi pada pengembangan teknologi yang ditentukan secara atomik yang melampaui teknologi nano, di mana bahan dengan struktur yang tepat hingga tingkat atom digunakan sebagai blok bangunan untuk merancang dan membangun fungsi yang berbeda dari bahan yang ada. “

Referensi: “Transfer deterministik tabung nano karbon kualitas optik dengan teknologi yang ditentukan secara atom” oleh Keigo Otsuka, Nan Fang, Daiki Yamashita, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe dan Yuichiro K. Kato, 25 Mei 2021, Komunikasi Alam.
DOI: 10.1038 / s41467-021-23413-4

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.