جابه‌جایی نانوذرات با پرتو الکترونی

یک گروه تحقیقات بین المللی موفق شده است با استفاده از پرتو الکترونی، نوعی انبرک نوری بسازد. پیش از این انبرک‌های نوری برای جابه‌جایی اجسام استفاده می‌شد اما دستکاری نانوذرات با این دستگاه امکان‌پذیر نبوده است که با این روش جدید این کار میسر می‌شود.

یک گروه تحقیقات بین‌المللی موفق شده است
با استفاده از پرتو الکترونی، نوعی انبرک نوری بسازد. پیش از این انبرک‌های
نوری برای جابه‌جایی اجسام استفاده می‌شد اما دستکاری نانوذرات با این
دستگاه امکان‌پذیر نبوده است که با این روش جدید این کار میسر می‌شود.

ایده استفاده از لیزر برای به‌دام انداختن ذرات کوچک به دهه ۷۰ و ۸۰ قرن
بیستم میلادی برمی‌گردد زمانی که آرتور آشکین در آزمایشگاه بل روی این
موضوع کار می‌کرد. آشکین دریافت که فشار تابشی لیزر، که توانایی نور در
اعمال فشار به ذرات کوچک است، می‌تواند یک ذره کوچک را محدود کند. در نتیجه
مقاله خود را در سال ۱۹۷۰ تحت عنوانAcceleration and Trapping of Particles
by Radiation Pressure به چاپ رساند. این کشف پایه و اساس پیشرفت‌های علمی
دیگر نظیر انبرک نوری شد که با استفاده از آن می‌توان اجسام بسیار کوچک
زیستی را تحت کنترل درآورد. این روش یک ابزار بسیار مفید برای دستکاری
اجسام بسیار کوچک در اختیار دانشمندان قرار داد. این سیستم به‌نحوی بهبود
پیدا کرد که از آن می‌توان برای اجسام مختلف از ذرات زیستی گرفته تا اجسام
بزرگتر و حتی تک اتم‌ها استفاده کرد. با این حال دام نوری نانوذرات به‌صورت
چالشی میان محققان باقی مانده است دلیل این امر آن است با کوچک شدن ذرات و
رسیدن به مقیاس اتمی، نیروی مورد نیاز برای به‌دام اندازی بسیار کوچک می‌شود.

 
 
یافته‌های اخیرا محققان در آزمایشگاه ملی
لورنس برکلی و دانشگاه ملی سنگاپور شکاف موجود در این فناوری را پر کرده
است به‌طوری که با استفاده از پرتوالکترونی به‌جای نیروی نوری می‌توان
اجسام نانومقیاس را به‌دام انداخت. با این کار طیف سنجی نیرویی جدید پا به
عرصه وجود نهاد به‌طوری که با استفاده از آن می‌توان از نانوذرات،
نانوساختارهایی را ایجاد کرد.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان

Electron Beam Manipulation of Nanoparticles
در نشریه Nano Lettersبه
چاپ رسیده است. این گروه تحقیقاتی موفق شده است تا نانوذرات طلا را درون یک
پرتو الکترونی به‌دام بی‌اندازد، آنها نشان دادند که حرکت این نانوذرات روی
یک غشاء سطحی درون یک سل تحت کنترل درآمده است.

هایمی ژانگ از محققان این پروژه می‌گوید از آنجایی که پرتو الکترونی ایجاد
شده توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM ) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)
را می‌توان روی یک نانوساختار متمرکز کرد و همچنین به‌سادگی می‌توان یک سطح
را تا چند میلیمتر اسکن نمود بنابراین نانوذرات را نیز می‌توان با این روش
دستکاری کرد. این یک ابزار مفید برای فناوری نانو است.