Новости химической науки > Печати и штампы для изготовления наноустройств

Манипулируя крошечными каплями коллоидного раствора, исследователи смогли разработать новый метод получения наноразмерных проводов и других устройств, получение которых ранее осуществлялось лишь с помощью литографии. Процесс получения наноструктур основан на использоании шаблонов, позволяющих «штамповать» желаемые структуры.

Капли застывают в матрице-шаблоне. Толщина зазора между шаблоном и поверхностью определяет время высыхания капли. Тонкий зазор (слева) позволяет каплям уменьшаться, образуя наноразмерную структуру. Толстый зазор (справа) способствует движению жидкости вверх (к краям формы) и образованию кораллообразной структуры. (Рисунок из Nature Nanotechnology, 2008, doi: 10.1038/nnano.2008.279)

По словам руководителя исследований, Дана Люо (Dan Luo) из Корнеллского Университета, новая методика позволяет получить любую наноразмерную архитектуру. Для демонстрации возможностей нового процесса исследователи смогли добиться организации наночастиц золота в нанопровода, нанодиски, наноквадраты, нанотреугольники и «нанокораллы», связали эти провода с наноэлектродами и другими элементами электрических наносхем. Новая методика может быть применена не только к металлам, но и к квантовым точкам, магнитным сферам и любым другим наночастицам.

Первоначальные эксперименты проводились с лигандными наночастицами золота диаметром 12 нм, суспендированными в воде благодаря наличию подходящих лигандов, представлявших собой синтетические ДНК. Молекулы ДНК обрамляют наночастицы как змеи – голову Медузы Горгоны; по мере испарения воды молекулы ДНК одной частицы сплетаются с ДНК другой частицы.

Изменение размеров ДНК позволяет точно контролировать расстояние между частицами для образования на их основе упорядоченных структур (суперкристаллических решеток). Суперкристаллические решетки металлов применяются при изготовлении модулей памяти для компьютера, в фотонике, а также обладают уникальными свойствами при встраивании их в электронные схемы.

Следующий шаг в получении наноструктур заключался в помещении шаблона из силиконовой резины на тонкий слой коллоидного раствора, помещенного на подложку из силикона. Микроскопические отверстия и каналы шаблона позволяли эффективно «штамповать» из коллоидного раствора необходимые формы. По словам исследователей, новая методика позволит получить суперкристаллические решетки более простыми и дешевыми методами, чем их получали до настоящего времени.

Источник: Nature Nanotechnology, 2008, doi: 10.1038/nnano.2008.279

метки статьи: #нанотехнологии, #химическая технология