Forskere demonstrerer ydeevnen af ​​en ny nanoprintteknik

Forskere ved IBM Research – Zurich Laboratory i samarbejde med ETH Zurich er lykkedes med at placere såkaldte nanorør – der kun måler 25 gange 80 nanometer – på en overflade på en meget præcis og systematisk måde ved hjælp af en særlig nanoskalaorientering og printproces. For at bevise, at deres metode virker, forskerne konstruerede en stående og en gående Ampelmännchen (fodgængerpiktogram på lyskryds) af selektivt orienterede guldnanorør. En interessant anvendelse af denne metode kunne være som forfalskningssikring af værdifulde genstande såsom ure, smykker eller kunstværker.

Det videnskabelige tidsskrift Avancerede funktionelle materialer indeholdt en artikel, der beskrev dette arbejde, i dens 22. februar 2012-udgave. Forskere har udviklet en orienterings- og printproces i nanoskala, der giver dem mulighed for at udskrive ethvert vilkårligt mønster med en opløsning af individuelle partikler. Publikationen beskriver, hvordan denne metode endda tillader aflange nanorør at blive orienteret specifikt i samme retning - på langs eller på tværs - samtidig med at de ofte unikke egenskaber ved nanorørene bevares.

Dr. Heiko Wolf, leder af projektteamet hos IBM Research – Zurich forklarer, "Vi bruger overfladespændingen af ​​vand og en nanostrukturskabelon til at orientere nanorørene. De kan derefter overføres til enhver given overflade via en nanoprintproces."

Sådanne nanorør, som er mindre end 100 nanometer, har ofte unikke egenskaber. De ikke-sfæriske partikler er af interesse, fordi visse egenskaber kan udnyttes afhængigt af deres orientering. For eksempel, de optiske egenskaber af guldnanorørene, der anvendes i disse eksperimenter, kan målrettes. Observeret gennem et polarisationsfilter, farven på lyset ændrer sig afhængigt af rørenes orientering i forhold til filteret. På denne måde, det lykkedes for forskere at skabe en stående rød Ampelmännchen og en gående grøn af samme slags nanorør, men orienteret i forskellige retninger. Måler kun 60 mikrometer, Ampelmännchen® er omkring 2500 gange mindre end originalerne.

Egnede processer til at påføre et stort antal nanostrukturer eller funktionelle partikler på overflader på en effektiv og præcis måde er afgørende for den praktiske anvendelse af mange nanoteknologiske innovationer. Denne sofistikerede trykteknik udgør en alsidig og kraftfuld fremstillingsmetode, der kunne egne sig til kommercielle anvendelser som forfalskningssikring eller i elektronik- og it-sektoren eller til energiteknologi.