3D nanoprint ved hjælp af halvlederkvanteprikker til at skabe optoelektriske materialer

Et team af forskere fra Tsinghua University, der arbejder sammen med en kollega fra Jilin University, har udviklet en ny 3D nanoprinting-teknik, der bruger halvledende kvanteprikker. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Science , beskriver gruppen deres nye teknik og giver eksempler på resulterende 3D-objekter. Jia-Ahn Pan og Dmitri Talapin med University of Chicago giver et Perspektiv-stykke i samme tidsskriftsudgave vedrørende mere alsidige 3D-printenheder og det arbejde, som teamet har udført på denne nye indsats.

Brugen af ​​3D-print til at lave tredimensionelle objekter er vokset meget i løbet af det sidste årti, hvilket har ført til nye produkter og hurtigere måder at skabe demonstrationsobjekter på. Men som forskerne med denne nye indsats bemærker, bruger 3D-printere primært materialer baseret på polymerer, hvilket begrænser den type produkter, der kan fremstilles. Producenter siger, at de ville købe 3D-printere, der er i stand til at printe produkter med optiske eller elektroniske egenskaber. I denne nye indsats har forskerne i Kina taget et stort skridt i den retning.

Den nye metode går ud på at bruge halvlederkvanteprikker (nanokrystaller lavet af cadmiumselenid, dækket med zinksulfid og med hætter lavet af 3-mercaptopropionsyreligander) som tilføjelser til trykmateriale. Prikkerne aktiveres ved hjælp af en laser. Fotoner fra laseren absorberes af en nanokrystal, hvilket resulterer i en ændring i kemien, der giver mulighed for binding mellem kvanteprikkerne - en proces kendt som to-fotonabsorption. I deres opsætning var absorption af protonerne kun mulig på steder, hvor lysintensiteten var på sit højeste. Dette gjorde det muligt at skabe bindinger mindre end lysets bølgelængde.

Forskerne bemærker, at deres teknik bevarer kvanteprikkernes optoelektroniske egenskaber, hvilket betyder, at 3D-produkter, der er printet ved hjælp af blækket lavet med dem, kan bruges i optoelektroniske enheder.

Forskerne demonstrerede soliditeten af ​​deres ideer ved at bygge en 3D-printer, der er i stand til at udføre to-foton-absorption, og derefter brugte den til at skabe flere objekter, hvoraf nogle var lysemitterende universitetsmærker. De viste også, at det kunne bruges med en række forskellige materialer. + Udforsk yderligere

3D laser nanoprintere bliver kompakte

© 2022 Science X Network