ORNL udarbejder opskrift til at finjustere diameteren af ​​silikastænger

Ved at kontrollere temperaturen på silicastænger, når de vokser, forskere ved Department of Energy's Oak Ridge National Laboratory kunne sætte scenen for fremskridt inden for anti-reflekterende solceller, computerskærme, TV skærme, briller og meget mere.

Målet med at fremstille endimensionale silica-strukturer i fast størrelse og være i stand til præcist at kontrollere diameteren under vækst har længe unddraget forskere. Nu, Panos Datskos og Jaswinder Sharma har demonstreret, hvad de beskriver som den adresserbare lokale kontrol af diameteren af ​​hvert segment af silicastaven.

"I naturen, mange indviklede strukturer udvikler og vokser som reaktion på deres omgivelser, " sagde Sharma, en Wigner Fellow og tilsvarende forfatter til Angewandte Chemie International Edition papir, der skitserer processen. "For eksempel, ud over genotype, Skalformen styres også af det lokale miljø i mange østers og kammuslinger."

Tager et fingerpeg om naturen, ved at manipulere reaktionstemperaturen under vækst, Sharma og medforfatter Datskos var i stand til at kontrollere tykkelsen og samtidig bevare kontrollen over hvert segment af stangen separat.

Da forskerne øgede væksttemperaturerne, segmentets diameter blev mindre. Ved at øge inkubationstiderne, de opnåede længere segmenter ved samme temperatur. Højere temperaturer for den samme inkubationstid frembragte længere segmenter af de glaslignende silicastænger.

Det ser ud til, at sammenhængen mellem temperatur og diameter er et resultat af forholdet mellem temperatur og størrelsen af ​​emulsionsdråben, ifølge forfatterne, der opdagede, at jo højere temperatur, jo mindre emulsionsdråbe.

Forskerne forestiller sig dette fund, der fører til yderligere muligheder, der kræver lodret justerede arrays af silica -stænger til gradvist at ændre et brydningsindeks i stor skala. Papiret, med titlen "Syntese af segmenterede silicastænger ved regulering af væksttemperaturen, "er tilgængelig på http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201308140/full.