ساخت ابزاری برای جابه‌جایی نانوذرات

سال‌هاست که دانشمندان ابزارهایی برای ساخت اجسام میکروسکوپی ارائه می‌کنند برای مثال انبرک نوری وسیله‌ای است که با استفاده از آن می‌توان اجسام کوچک را به‌دام انداخت. دانشمندان با کمک این دستگاه قادرند تا اجسام زیستی نظیر پروتئین‌ها را به‌دام بی‌اندازند. با این حال استفاده از نور برای به‌دام انداختن اجسامی کوچک‌تر از طول موج نور کاری چالش برانگیز می‌باشد. 

اخیرا پژوهشگران دانشگاه ملی سنگاپور با همکاری آزمایشگاه برکلی روشی ارائه کرده‌اند که با استفاده از پرتوالکترونی می‌توان نانوذرات را دستکاری کرد. در این روش الکترون توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) ایجاد شده و می‌تواند نانوذرات طلا را به‌دام بی‌اندازد. با این روش می‌توان چندین نانوذره را به‌صورت خوشه‌ای متراکم در آورد. از آنجایی که این الکترون از میکروسکوپ تولید می‌شود بنابراین می‌توان از فرآیند دستکاری نانوذرات تصویربرداری کرد. محققان معتقدند که این روش جدید راهبردی نوین برای تولید نانوساختارها است. رهبر این تیم تحقیقاتی هیامی ژنگ از آزمایشگاه برکلی است. او و همکارانش برای انجام این پروژه، نانوذرات را میان دو لایه نیترید سیلیکون قرار دادند. این ساختار که در میان آن محلولی قرار داده شده بود سل محیطی نام‌گذاری شد. ذرات را می‌توان درون این سل تصویربرداری کرد. این سل در آزمایشگاه برکلی ساخته شد.

این تیم تحقیقاتی پرتو الکترونی را از میان این سل عبور دادند و نانوذرات را در آن به‌دام انداختند. زمانی که محققان پرتو الکترونی را درون این سل به حرکت در آوردند، نانوذره به‌دام افتاده نیز درون غشاء این سل کشیده می‌شود. 

در قدم بعد محققان از این روش برای به‌دام انداختن چنین نانوذره استفاده کردند. آن قطر پرتو تابیده شده را از ۲۰۰ نانومتر به ۵۰ نانومتر رساندند با این کار خوشه‌ی نانوذرات طلا متراکم‌تر شد در واقع نانوذراتی که در کنار هم قرار گرفتند به یکدیگر نزدیک شدند. با حرکت پرتو الکترونی درون سل، خوشه نانوذرات به حرکت در آمد.

ژانگ و همکارانش در حال حاضر روی درک بهتر چگونگی به دام افتادن ذرات توسط پرتو الکترونی کار می‌کنند. آنها قصد دارند تا روشی جدید برای حرکت دادن ذرات به‌صورت خودکار ارائه کنند. با این کار می‌توان با سرعت بالا نانوساختارها را تولید کرد.