محققان با استفاده از بلور مایع، موفق به اسمبل کردن نانوذرات و ایجاد الگوهایی شبیه اثرانگشت شدند. این الگوها برای ساخت پیل خورشیدی، ابرخازن و باتری قابل استفاده هستند.
چیدمان نانوذرات و ایجاد الگوهایی شبیه اثر انگشت
یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه روان با همکاری محققانی از دانشگاه پنسیلوانیا موفق به ارائه‌ی روشی برای آرایش نانوذرات و ایجاد الگوهایی شبیه به اثرانگشت شدند. آن‌ها برای این کار از بلورهای مایع کلسترولی استفاده کردند و قصد دارند از این فناوری برای طراحی پیل‌های خورشیدی، باتری و قطعات میکروالکترونیک استفاده کنند.
مارتین هسه از محققان این پروژه می‌گوید: « ما در ابتدای مسیر تحقیقاتی خود قرار داریم و هنوز فاصله‌ی زیادی با کاربرد صنعتی این فناوری وجود دارد. با این حال با خوشحالی می‌گویم که این فناوری را می‌توان برای طراحی پیل خورشیدی استفاده کرد و کارایی پیل‌ها را افزایش داد. همچنین می‌توان ساختارهایی برای بهبود ابرخازن‌ها و باتری ارائه کرد. در این پروژه ما روشی جدید برای آرایش نانوذرات و ایجاد الگوهایی مشابه اثرانگشت ارائه کردیم. در این مسیر از بلورهای مایع به‌عنوان الگو استفاده کردیم تا نانوذرات با توجه به این الگوها، ساماندهی شوند.»
در واقع در این پروژه بلورهای مایع کلسترولی و نانوذرات با هم به کار گرفته می‌شوند تا الگوی مورد نظر ایجاد شود. بلور مایع به ساختاری گفته می‌شود که نه بلور جامد بوده و نه ایزتروپیک (مایع)، بلکه چیزی بین این دو حالت است. مهمترین بلورهای مایع (نماتیک، سماتیک و کلسترولی) با استفاده از ترتیب مولکولی و موقعیت مولکول‌ها دسته‌بندی می‌شود.
فرآیند اسمبل کردن نانومقیاس کار چالش برانگیزی است که نیازمند روش‌های فیزیکی و شیمیایی خاصی است. در این پروژه محققان روش جدیدی برای نانواسمبل کردن ارائه دادند.
هسه می‌گوید: « تصور کنید که نانوذرات واحدهای سازنده‌ی مواد کاربردی نظیر پیل خورشیدی هستند. این ذرات باید با هم ترکیب شده و شبیه لگو منجر به ساختاری جدید شوند. اما برخلاف لگو، ابعاد آن‌ها بسیار کوچک بوده و به سادگی قابل دستکاری و کنار هم قرار دادن نیستند. از این رو ما با استفاده از بلور مایع روشی برای چیدن این واحدها کنار هم ارائه کردیم.»
