Giver et klarere billede af nanoteknologiernes fulde potentiale

Et nyt værktøj, der er i stand til at udføre samtidige målinger i nanostørrelse, kan snart føre til mere innovative nanotek-baserede produkter og hjælpe med at øge EU's økonomi. Faktisk værktøjet, udviklet af forskere, der samarbejder gennem det EU-finansierede UNIVSEM-projekt, har potentiale til at revolutionere forskning og udvikling inden for en række sektorer, lige fra elektronik og energi til biomedicin og forbrugerprodukter.

Nanoteknologi, som involverer manipulation af stof i atom- og molekylær skala, har ført til nye materialer - såsom grafen - og mikroskopiske apparater, der indeholder nye kirurgiske værktøjer og medicin. Indtil nu har imidlertid nanotech R&D er blevet hæmmet af, at det ikke har været muligt at opnå samtidige oplysninger om 3D -struktur, kemisk sammensætning og overfladeegenskaber.

Det er det, der gør UNIVSEM -projektet, forventes færdig i marts 2015, så nyskabende. Ved at integrere forskellige sensorer, der er i stand til at måle disse forskellige aspekter af materialer i nanostørrelse, EU -forskere har skabt et enkelt instrument, der gør det muligt for forskere at arbejde meget mere effektivt. Ved at give klarere visuel og anden sensorisk information, værktøjet vil hjælpe forskere med at manipulere nanostørrelser med større lethed og hjælpe med at reducere FoU-omkostninger for industrien.

Projektteamet begyndte i april 2012 med at udvikle et vakuumkammer, der er i stand til at rumme de komplekse sensoriske værktøjer, der kræves. Parallelt, de forbedrede mulighederne for hver enkelt analytisk teknik markant. Det betyder, at brugerne nu kun har brug for ét instrument til at opnå nøglefunktioner som vision og kemisk analyse.

Foreløbige tests viste, at den opnåede optiske opløsning på 360 nanometer (nm) langt overstiger det oprindelige 500 nm -mål, der blev fastsat ved projektets start. Dette bør have stor interesse for mange sektorer, hvor omkostningseffektive, men utrolig præcise målinger er påkrævet, såsom ved fremstilling af kirurgiske værktøjer i nano-størrelse og nano-medicin.

Elektronik er et andet vigtigt område. For eksempel, UNIVSEM -projektet kunne hjælpe forskere med at lære mere om egenskaberne af kvasipartikler, såsom plasmoner. Da plasmoner kan understøtte meget højere frekvenser end nutidens siliciumbaserede chips, forskere mener, at de kunne være fremtiden for optiske forbindelser på næste generations computerchips.

Plasmon-forskning kan også føre til udvikling af nye lasere og molekylære billeddannelsessystemer, og øge solcelleeffektiviteten på grund af deres interaktion med lys. Et andet spændende område inden for nanoteknologi vedrører sølv -nanotråde (AgNW'er). Disse nanotråde kan danne et transparent ledende netværk, og er således en lovende kandidat til solcellekontakter eller gennemsigtige lag i displays.

Det næste trin er kommercialiseringen af ​​instrumentet. Det multimodale værktøj forventes at anspore til udvikling af nanoteknologi og forbedret kvalitetskontrol på mange områder-såsom udvikling af tredje generations solceller-og skabe nye muligheder i sektorer, der indtil nu ikke fuldt ud har udnyttet potentialet i nanoteknologi.