Nano -verdenen for Shrinky Dinks

Den magiske verden af ​​Shrinky Dinks - et kunsthåndværksmateriale, der har været brugt af børn siden 1970'erne - har taget ophold i et laboratorium ved det nordvestlige universitet. Et team af nanoforskere bruger de fleksible plastark som rygraden i en ny billig måde at skabe, teste og masseproducere store arealmønstre på nanoskalaen.

"Enhver, der har brug for at få adgang til store nanoskala-mønstre i stort område, kan have fordel af denne metode, "sagde Teri W. Odom, lektor i kemi og Dow Chemical Company Research Professor ved Weinberg College of Arts and Sciences. Odom ledede forskningen. "Det er en enkel, billig og høj gennemstrømning nanopatterning metode, der kan udføres i ethvert laboratorium. "

Detaljer om metoden med opløsningsmiddelassisteret nanoskala-prægning (SANE) offentliggøres af tidsskriftet Nano bogstaver . Værket vil også fremstå som omslagshistorien til tidsskriftets februar 2011 -nummer.

Metoden giver hidtil usete muligheder for at manipulere det elektroniske, fotoniske og magnetiske egenskaber ved nanomaterialer. Det styrer også let et mønsters størrelse og symmetri og kan bruges til at producere millioner af kopier af mønsteret over et stort område. Potentielle applikationer omfatter enheder, der drager fordel af nanoskala -mønstre, såsom solceller, skærme med høj densitet, computere og kemiske og biologiske sensorer.

"Ingen andre eksisterende nanopatterningsmetoder kan både prototype vilkårlige mønstre med små adskillelser og gengive dem over seks tommer skiver for mindre end $ 100, "Sagde Odom.

Startende med et enkelt hovedmønster, den enkle, men potentielt transformerende metode kan bruges til at oprette nye nanoskala -mestere med variable mellemrum og funktionsstørrelser. SANE kan øge afstanden mellem mønstre op til 100 procent samt reducere dem til 50 procent i et enkelt trin, blot ved at strække eller opvarme (krympe) polymersubstratet (Shrinky Dinks -materialet). Også, SANE kan reducere kritiske egenskabsstørrelser så små som 45 procent i forhold til masteren ved kontrolleret hævelse af mønstrede polymerforme med forskellige opløsningsmidler. SANE fungerer fra nanoskala til makroskala.

Biologer, kemikere og fysikere, der ikke kender nanopatterning nu, kan bruge SANE til forskning på nanoskalaen. Dem, der arbejder med solenergi, datalagring og plasmonik finder metoden særlig nyttig, Sagde Odom.

For eksempel, i en plasmonisk applikation, Odom og hendes forskergruppe brugte mønsteregenskaberne til at generere metaller af nanopartikler af metal med kontinuerligt variable separationer på det samme substrat.

SANE tilbyder en måde at imødekomme tre store udfordringer i nanofabrikation ud fra det samme - og et enkelt - master -mønster:(1) at skabe programmerbare array -tætheder, (2) reducering af kritiske funktionsstørrelser, og (3) at designe forskellige og rekonfigurerbare gittersymmetrier over store områder og massivt parallelt.