Klistermærke gør lysmanipulation i nanoskala nemmere at fremstille

Menneskelige patogener, HIV og vira, der forårsager luftvejsinfektion, har molekylære fingeraftryk, der er svære at skelne. For bedre at kunne opdage disse patogener, sensorer i diagnostiske værktøjer skal manipulere lys på nanoskala.

Men der er ikke en god måde at fremstille disse lysmanipulationsenheder på uden at beskadige sensorerne. Purdue University-ingeniører har en løsning:Klistermærker.

I et blad udgivet i Nano bogstaver , holdet integrerede lysmanipulationsenheder kaldet 3-D plasmoniske nanoarrays på aftagelige film, der kan klæbe til enhver overflade. De testede klistermærket nanoarray's muligheder på linser af sensorer, som udgør konventionelle billedbehandlingssystemer.

Air Force Research Laboratory støttede arbejdet og validerede mærkatens ydeevne og egenskaber.

"I modsætning til alle eksisterende tilgange, hele processen foregår i destilleret vand ved stuetemperatur uden kemikaliet, termiske eller mekaniske behandlinger, der kan beskadige følsomme overflader, såsom en sensorlinse, " sagde Chi Hwan Lee, en assisterende professor i biomedicinsk teknik og maskinteknik ved Purdue.

For at gøre nanoarrays til et klistermærke, forskerne byggede dem ind i en film på en siliciumwafer. Når det er nedsænket i destilleret vand, filmen skrælles rent af waferen, så waferen kan genbruges. Filmen kan så klæbe til den ønskede overflade uden at beskadige den.

"Fordi denne metode tillader 3-D plasmoniske nanoarrays fysisk at adskilles fra en donorwafer og overføres til en anden overflade uden defekter, det tilbyder en stor omkostnings- og tidsbesparende faktor i produktionsordningen, " sagde Lee.

Forskerne demonstrerede også, at processen fungerer for forskellige klasser af 3-D plasmoniske nanoarrays i både laterale og vertikale konfigurationer, tilbyde mere funktionalitet.

Lees laboratorium planlægger at videreudvikle disse klistermærker nanoarrays til biologiske sensing-applikationer, såsom til proteindetektion i klinisk diagnostik. Laboratoriet har allerede skabt elektroniske klistermærker, der fungerer som bioplastre til lægemiddellevering. De kan også gøre det muligt for almindelige objekter at oprette trådløs forbindelse til et netværk, skabe et Internet of Things.