science >> Wetenschap >  >> Chemie

Miniatuurdoolhoven maken door het oppervlak van kleine deeltjes te rimpelen

Demonstratie van verschillende fysieke doolhoven. Krediet:Bae et al., Wetenschap. Adv. 2017;3:e1700071

(Phys.org) - Een team van onderzoekers met leden van verschillende instellingen in Zuid-Korea heeft een middel ontwikkeld om georganiseerde maar willekeurige doolhoven op kleine deeltjes te creëren. In hun paper gepubliceerd op de open access-site wetenschappelijke vooruitgang , de groep beschrijft hun techniek en mogelijke toepassingen voor zulke kleine doolhoven.

Zoals de onderzoekers opmerken, eerdere inspanningen zijn geleverd door verschillende teams om kleine doolhoven te creëren door gebruik te maken van rimpels, maar tot nu toe, er was geen orde in de resulterende doolhoven, wat betekende dat er weinig praktisch nut voor hen was. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een zelfgeorganiseerde manier gevonden om doolhofachtige microstructuren te construeren die periodiek en geordend zijn, maar die ook een zekere mate van willekeur hebben.

Om hun doolhoven te maken, het team gebruikte ultraviolet licht om patronen op een bepaald microdeeltje te etsen - fotomaskers (kleine platen met gaten of spleten om licht door te laten in een patroon) werden gebruikt om specifieke geëtste patronen te creëren. Het ontwerp op het deeltje werd vervolgens bedekt met silica. Terwijl het silica opdroogde, het oppervlak rimpelde natuurlijk, het creëren van richels die delen van het doolhof werden - bochten, bijvoorbeeld, of eindes, rechte lijnen of splitsingen. Het gebruik van de fotomaskers om ontwerpen op de deeltjes te maken voorafgaand aan het schijnen van het ultraviolette licht, maakte het mogelijk om de manier waarop de delen van het doolhof ontstonden te beheersen toen het silica kreukelde. De techniek maakte het ook mogelijk om het algehele uiterlijk van het doolhof aan te passen, resulterend in loodrecht gevormde, zeshoekige of zelfs ringvormige doolhoven. Het team meldt dat ze zelfs één doolhof konden maken met de hoofdletter N in het midden.

Het team merkt op dat de doolhoven zonder blauwdrukken kunnen worden gemaakt en dat ze unieke kenmerken kunnen krijgen door de fotomaskers aan te passen, waardoor ze ideale kandidaten zijn om als beveiligingsfuncties te dienen. De kleine doolhoven zouden kunnen dienen als wat het team 'fysieke niet-kloneerbare functies' noemt en een fysieke manier bieden om een ​​versleutelingssysteem te ondersteunen met een ID-creërende techniek die rechtstreeks in een systeem is ingebakken, waardoor het voor een hacker vrijwel onmogelijk is om toegang te krijgen.

Generatie van de geleide rimpels. Krediet:Bae et al., Wetenschap. Adv. 2017;3:e1700071

© 2017 Fys.org