گروهی از محققان آمریکایی یک روش ساده، زیبا و مقرون به‌صرفه برای آرایش نانوذرات به ساختارهای بزرگ با اشکال مطلوب ابداع کرده‌اند.
استفاده از نور برای تولید ابرساختارهای مختلف از نانوذرات
محققان مرکز مواد نانومقیاس و بخش علوم زیستی آزمایشگاه آرگون یک روش ساده، زیبا و
مقرون به‌صرفه برای آرایش نانوذرات به ساختارهای بزرگ با اشکال مطلوب ابداع کرده‌اند.
با استفاده از این فرایند که «آرایش هدایت‌شده با نور» نامیده می‌شود، می‌توان در
زمان دلخواه این ساختارهای بزرگ را شکل داد.
در آرایش هدایت‌شده با نور (ODA) ابتدا نانوذرات طلا و کربن در آب پخش می‌شوند. یک
قطره کوچک از این سوسپانسیون روی یک اسلاید شیشه‌ای قرار داده شده و یک لیزر کم‌توان
روی بخش کوچکی از این قطره نزدیک سطح تابانده می‌شود. این نانوذرات از طریق یک
فرایند پیچیده که شامل به‌دام افتادن اُپتیکی، گرم شدن، تبخیر، جریان همرفتی سیال و
برهمکنش‌های شیمیایی است، نزدیک نقطه تمرکز لیزر به یکدیگر جوش خورده و با حرکت
لیزر روی قطره، یک رشته پیوسته از ذرات جوش‌خورده تشکیل می‌شود. این ساختارهای
منحصر به‌فرد حتی پس از تبخیر سیال نیز دست نخورده باقی می‌مانند. بدین ترتیب می‌توان
رشته‌های «دست‌ساز» با طول چند میلی‌متر و عرض ۱۰ تا ۶۰ برابر اندازه ذرات اولیه و
با شکل و طراحی مطلوب تولید کرد. از این ساختارهای زیبا می‌توان در کاربردهای
مختلفی همچون حسگری زیستی، الکترونیک، اُپتیک و فناوری‌های انرژی بهره برد. این
محققان برای اولین کار خود یک سمبل چینی به معنای پادشاه را ایجاد کردند.
تجمع برگشت‌ناپذیر فلز-فلز تنها زمانی مشاهده می‌شود که کربن حضور دارد. محققان
گروه تئوری و مدلسازی مرکز مواد نانومقیاس از شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی برای
مدلسازی آرایش نانوذرات طلا-کربن و رفتار ترشوندگی آنها استفاده کرده‌اند.
جزئیات این کار در مقاله‌ای با عنوان
“Optically Directed Assembly of Continuuous Mesocale Filaments”
در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.
