تولید مواد بلوری نانوحفره‌ای به روش هولوگرافی

گروهی از دانشمندان تایوانی و آمریکایی نشان دادند استفاده از حلال قطبی، کلید ساخت بلورهای پلیمری فوتونی است که می‌توان از آن به‌عنوان حسگر زیستی استفاده کرد.

دکتر Cartwright و همکارانش در دانشگاه‌ ایالتی نیویورک آمریکا و دانشگاه ملی Chi
Nan تایوان، از روشی به نام طراحی هولوگرافی در ساخت بلورهای نانوحفره‌ای فوتونی
استفاده کردند.

این پژوهشگران فرمامید (یک حلال بسیار قطبی) را با یک محلول غیر قطبی حاوی منومر و
سورفاکتانت مخلوط کردند. با این کار فرمامید به‌‌صورت قطرات معلقی در محلول درآمد.
پس از آن، مخلوط ایجادشده را بین دو صفحه‌ی شیشه‌ای قرار داده، پرتوهای لیزری را از
میان یک منشور به شیشه تاباندند. پرتوهای ورودی به شیشه پس از انعکاس یک الگوی مشبک
را ایجاد کردند. منومرهای موجود در محلول در نواحی روشن این الگو پلیمره‌‌ شده،
قطرات فرمامید را به‌‌سمت نواحی تیره راندند. پس از قطع تابش لیزر، محلول بین دو
شیشه‌ی خارج و فرمامید موجود در آن تبخیر شد. در نتیجه یک فیلم پلیمری با ساختار
متناوب به دست آمد.

دانشمندان قبلاً طراحی هولوگرافی را با استفاده از مواد افزودنی بلور مایع گزارش
داده بودند؛ اما به عقیده‌ی Cartwright و همکارانش استفاده از فرمامید ساده‌تر است.
حال آنچه جالب است، روش هوشمندی است که برای تهیه‌ی یک پلیمر چندلایه به‌‌وسیله‌ی
جمع کردن مایسل‌ها (فرمامید) در نواحی تیره و پلیمره شدن در نواحی روشن مورد
استفاده قرار گرفته‌است.
 

ساختار متناوب یک بلور فوتونی مانع از عبور نور از آن می‌شود. دانشمندان با
تغییر تناوب الگوی شبکه موفق به ساخت بلورهای فوتونی متنوعی شدند که رنگ‌های
مختلف را منعکس می‌کنند. آنها امیدوارند تا از طریق تنظیم نوری این بلورها از
آنها به‌‌عنوان حسگرهای زیستی استفاده کنند. Cartwright پیش‌بینی می‌کند که
دستیابی به توانایی تولید مساحت زیادی از این فیلم‌ها کار مشکلی باشد، همچنین
آنها تمایل دارند تا بتوانند از مواد عاملی بیشتری در ساختار فیلم استفاده کنند
که این کار مستلزم تغییر در روش تولید این ساختارهاست.