AFM - magiczną różdżką?

Odpowiednio zmodyfikowana końcówka skanująca mikroskopu sił atomowych - AFM, ang. atomic force microscope - umożliwia, prawie jak za pomocą czarodziejskiej różdżki zdalne, bezdotykowe przenoszenie pojedynczych nanoobiektów np. kropek kwantowych, nanorurek węglowych, a nawet cząsteczek wirusa, donosi "Nanotechnology".

Przy konstrukcji nanourządzeń zbudowanych w oparciu o pojedyncze aktywne elektrycznie nanoobiekty np. tranzystory polowe zbudowane z pojedynczej nanorurki węglowej, niezwykle ważne jest precyzyjne ułożenie danego nanoobiektu w ściśle określonym miejscu. Dotychczas nanotechnolodzy stosowali różne techniki układania nanoobiektów, w tym niektóre bardzo prymitywne, oparte na zasadzie losowej orientacji na "chybił-trafił". Z tego powodu, wydajność produkcyjna zaawansowanych nanourządzeń była stosunkowo niewielka - większość układów laboratoryjnych po prostu nie działała.

Wyniki uzyskane podczas prac badawczych uczonych z Harvard University (USA) mają szansę zmienić tą sytuację.

Naukowcy, modyfikując końcówkę mikroskopu sił atomowych AFM stworzyli urządzenie tzw. TACT - ang. Triaxial AFM Contact-free Tweezer - czyli bezdotykowe szczypce, które umożliwiają pobieranie z wodnej nanozawiesiny (np. kropek kwantowych czy nanorurek węglowych, a nawet wirusów) pojedyncze nanoobiekty. Układ ten pozwala na przenoszenie z miejsca na miejsce nanometrycznej wielkości obiektów o średnicy mierzonej w miliarowych częściach metra.

Końcówka TACT to zmodyfikowana sonda skanująca mikroskopu sił atomowych, zbudowana z trzech przewodzących prąd elektryczny warstw, z których każda jest oddzielona od siebie izolacyjną przekładką. Zewnętrzna warstwa jest uziemiona.

Naukowcy przykładają zmienne pole elektryczne o częstości radiowej do końcówki TACT, która generuje pole elektryczne o rozkładzie umożliwiającym przyciągnięcie z wodnego roztworu jedynie pojedynczego obiektu o wielkości kilku nanometrów. Układ jest tak zbudowany, iż rozchodzące się na boki sondy TACT pole elektryczne uniemożliwia przypadkowe przyklejenie się (na zasadzie oddziaływam van der Vaals\\'a) pozostałych w zawiesinie nanoobiektów - są one odpychane do miejsca o niższym natężeniu pola, oddalonego od końcówki przechwytującej.

Według konstruktorów, nowe urządzenie pozwala na precyzyjne manipulowanie kropkami kwantowymi, czyli przewodzącymi prąd elektryczny drobinkami o nanometrycznej wielkości, jak również nanorurkami węglowymi (zwiniętymi w rulon płaszczyznami utworzonymi z atomów węgla), dzięki temu kluczowe elementy nanoukładów elektronicznych mogą być precyzyjnie ułożone w optymalnym miejscu nowo tworzonego układu. KLG

PAP - Nauka w Polsce

yy/ bsz

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Naukowcy: państwa są "ekologiczne" dzięki przesuwaniu emisji poza własne granice

  • Fot. Adobe Stock

    USA/ Dziecko z rzadką chorobą metaboliczną po raz pierwszy wyleczone spersonalizowaną terapią genową

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera