نانوساختار آکاردئونی با قابلیت پاسخ الکترومغناطیسی چندگانه تولید شد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، نانوساختار‌های پیچیده با پیکربندی از پیش‌تعیین شده که خواص نوری منحصر به فردی دارند، به‌طور معمول با روش بالا به پایین تولید می‌شوند. این نانوساختار‌ها از ویژگی‌هایی نظیر ضریب شکست منفی، جذب کامل و فعالیت نوری قوی برخوردار هستند که معمولاً با روش‌هایی نظیر نوشتار مستقیم با لیزر و لیتوگرافی چند پرتو الکترونی تولید می‌شوند.

این روش‌ها معمولاً دو مشکل اساسی دارند؛ اول این که تولید انبوه آن‌ها به‌دلیل زمان‌بر بودن و مصرف انرژی بالا به‌صورت عملی امکان‌پذیر نیست. دومین مشکل این روش‌ها کوچک بودن پنجره‌ی کاری آن‌هاست؛ به این معنا که در محدوده‌ی طول موج مرئی و فرابنفش کار نمی‌کنند.

اخیراً محققانی از کره‌جنوبی با ترکیب خودآرایی بلوک کوپلیمر و الگودهی با اکسید آلومینیوم آندایز شده اقدام به تولید نانوساختار پیچیده‌ای کردند که ابعاد بزرگی در محدوده‌ی سانتی‌متر دارد. جینکون کیم از محققان دپارتمان مهندسی شیمی دانشگاه علوم و فناوری پوهانگ و مدیر پیشگامی ملی تحقیقات نوآورانه رهبر این تیم تحقیقاتی است که نتایج یافته‌های گروه تحقیقاتی خود را در قالب مقاله‌ای با عنوان "Accordion-like plasmonic silver nanorod array exhibiting multiple electromagnetic responses" در نشریه NPG Asia Materials منتشر کرد.

در این پروژه محققان روش جدیدی برای تولید آرایه‌های متراکم از نانومیله‌های پلاسمونیک ارائه کردند که ابعاد ۲.۵ در ۲.۵ سانتی‌متر دارد. این نانوساختار دارای قابلیت پاسخ الکترومغناطیسی چندگانه است. پژوهشگران کره‌ای نشان دادند که چگونه می‌توان این نانوساختار پیچیده را با فرآیند بالا به پایین تولید کرد.

کیم می‌گوید: «با استفاده از خودآرایی بلوک کوپلیمرها، نانودامنه‌های مختلفی نظیر ساختار‌های کره‌ای، ورقه‌ای و استوانه‌ای شکل ایجاد می‌شود. این نانوساختار‌ها نمی‌توانند منجر به تولید شبه‌مواد پلاسمونیک پیچیده با خواص نوری ویژه شوند. برای حل این مشکل، ما چند بلوک کوپلیمر را درون الگو اکسید آلومینیوم آندایز شده قرار دادیم و با این کار ساختاری ایجاد شده که پیش از این هیچ گروهی موفق به ساخت آن نشده بود.»

بعد از زدایش الگوی اکسیدآلومینیوم آندایز شده، یک لایه نازک ۵ نانومتری از نقره به‌دست می‌آید که به‌صورت گرمایی روی سطح نانودامنه‌های پلی استایرن قرار داده می‌شود. با این کار ساختاری شبیه به آکاردئون از جنس نانومیله‌های نقره شکل می‌گیرد. روی ساختارها، نیم‌کره‌هایی قرار گرفته است.



جستجو در اخبار ...