[h=1] شکار نور با روشی ساده و ارزان‌تر
[/h]
» سرویس: علمي و فناوري - فناوري
کد خبر: 91120100118
سه‌شنبه ۱ اسفند ۱۳۹۱ - ۰۹:۳۷
محققان آمریکایی با استفاده از نانوذرات طلا، نقره و یک ماده پلیمری ساختار جدیدی تولید کرده‌اند که می‌تواند نور را به دام اندازد. این ساختار نسبت به روش‌های قبلی ساده‌تر و ارزان‌تر به دست می‌آید.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، یک تیم تحقیقاتی به رهبری "دیوید اسمیت" از دانشگاه دوک، نوع جدیدی از مواد جاذب ساخته‌اند، آنها برای این کار از یک روش بسیار ارزان استفاده کرده‌اند. این گروه نتایج کار خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوان "Controlled-reflectance surfaces with film-coupled colloidal nanoantennas" در نشریه "Nature" به چاپ رساندند.
توانایی جذب نور خاصیت مفیدی است که در حوزه‌های مختلف فوتونیک از آن استفاده می‌شود. شبه مواد که در طبیعت یافت نمی‌شوند، با استفاده از لیتوگرافی به دست می‌آیند تا در حوزه فتونیک به کار گرفته شوند. تولید شبه مواد با لیتوگرافی یک فرآیند زمان‌بر و پرهزینه است، بنابراین استفاده از این ترکیبات بسیار محدود است. برای حل این مشکل محققان نوع جدیدی از شبه مواد را تولید کرده‌اند.
برای ساخت این ماده جدید، محققان از ذرات طلا استفاده کردند، آنها یک تکه کوچک از طلا را روی سطح شیشه قرار دادند و آن را درون محلول پلیمری غوطه‌ور کردند. با این کار یک لایه نازک به ضخامت چند نانومتر از پلیمر در سطح ذرات طلا ایجاد می‌شود. سپس یک تکه نقره را بریده و به صورت قطعات مکعبی درمی‌آورند، به طوری که ابعاد آن تنها 74 نانومتر باشد. در قدم بعد این قطعات نقره را به صورت تصادفی روی سطح طلا قرار دادند.
نحوه کار این ساختار به این شکل است که پرتو با طول موج مشخص به ذرات نقره برخورد می‌کند و موجب برانگیختن آن می‌شود، این الکترون‌ها موجب نوسان الکترون‌های طلا می‌شود. پژوهشگران معتقدند که در اثر رزونانس پلاسمونی میان دو فلز، نور می‌تواند در پلیمر گیر بیفتد. ضخامت این پلیمر در این فرآیند بسیار مهم است، زیرا طول موج نور به دام افتاده را تعیین می‌کند. بنابراین با ایجاد ساختاری که دارای ضخامت‌های متفاوت باشد می‌توان تمام طول موج‌های نور را جذب کرد.
نتایج تست‌های این ماده نشان می‌دهد که این ساختار جدید قادر است به خوبی ساختاری که با اچ کردن ساخته شده کار کند، این در حالی است که هزینه تولید آن بسیار کمتر است. به دلیل هزینه تولید کم، می‌توان ساختارهایی بزرگتر و متنوع‌تر فتونیکی تولید کرد. یکی از چالش‌هایی که در این پروژه هنوز باقی مانده، این است که چگونه می‌توان مکعب‌های نقره‌ای ایده‌ال به ابعاد یکسان تولید کرد.
این تیم تحقیقاتی در قدم بعد قصد دارد ماده‌ای جایگزین برای پلیمر پیدا کند، ماده‌ای که دارای مقاومت حرارتی بالاتری باشد.
[/h]
» سرویس: علمي و فناوري - فناوري
کد خبر: 91120100118
سه‌شنبه ۱ اسفند ۱۳۹۱ - ۰۹:۳۷
محققان آمریکایی با استفاده از نانوذرات طلا، نقره و یک ماده پلیمری ساختار جدیدی تولید کرده‌اند که می‌تواند نور را به دام اندازد. این ساختار نسبت به روش‌های قبلی ساده‌تر و ارزان‌تر به دست می‌آید.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، یک تیم تحقیقاتی به رهبری "دیوید اسمیت" از دانشگاه دوک، نوع جدیدی از مواد جاذب ساخته‌اند، آنها برای این کار از یک روش بسیار ارزان استفاده کرده‌اند. این گروه نتایج کار خود را در قالب مقاله‌ای تحت عنوان "Controlled-reflectance surfaces with film-coupled colloidal nanoantennas" در نشریه "Nature" به چاپ رساندند.
توانایی جذب نور خاصیت مفیدی است که در حوزه‌های مختلف فوتونیک از آن استفاده می‌شود. شبه مواد که در طبیعت یافت نمی‌شوند، با استفاده از لیتوگرافی به دست می‌آیند تا در حوزه فتونیک به کار گرفته شوند. تولید شبه مواد با لیتوگرافی یک فرآیند زمان‌بر و پرهزینه است، بنابراین استفاده از این ترکیبات بسیار محدود است. برای حل این مشکل محققان نوع جدیدی از شبه مواد را تولید کرده‌اند.
برای ساخت این ماده جدید، محققان از ذرات طلا استفاده کردند، آنها یک تکه کوچک از طلا را روی سطح شیشه قرار دادند و آن را درون محلول پلیمری غوطه‌ور کردند. با این کار یک لایه نازک به ضخامت چند نانومتر از پلیمر در سطح ذرات طلا ایجاد می‌شود. سپس یک تکه نقره را بریده و به صورت قطعات مکعبی درمی‌آورند، به طوری که ابعاد آن تنها 74 نانومتر باشد. در قدم بعد این قطعات نقره را به صورت تصادفی روی سطح طلا قرار دادند.
نحوه کار این ساختار به این شکل است که پرتو با طول موج مشخص به ذرات نقره برخورد می‌کند و موجب برانگیختن آن می‌شود، این الکترون‌ها موجب نوسان الکترون‌های طلا می‌شود. پژوهشگران معتقدند که در اثر رزونانس پلاسمونی میان دو فلز، نور می‌تواند در پلیمر گیر بیفتد. ضخامت این پلیمر در این فرآیند بسیار مهم است، زیرا طول موج نور به دام افتاده را تعیین می‌کند. بنابراین با ایجاد ساختاری که دارای ضخامت‌های متفاوت باشد می‌توان تمام طول موج‌های نور را جذب کرد.
نتایج تست‌های این ماده نشان می‌دهد که این ساختار جدید قادر است به خوبی ساختاری که با اچ کردن ساخته شده کار کند، این در حالی است که هزینه تولید آن بسیار کمتر است. به دلیل هزینه تولید کم، می‌توان ساختارهایی بزرگتر و متنوع‌تر فتونیکی تولید کرد. یکی از چالش‌هایی که در این پروژه هنوز باقی مانده، این است که چگونه می‌توان مکعب‌های نقره‌ای ایده‌ال به ابعاد یکسان تولید کرد.
این تیم تحقیقاتی در قدم بعد قصد دارد ماده‌ای جایگزین برای پلیمر پیدا کند، ماده‌ای که دارای مقاومت حرارتی بالاتری باشد.
