(Phys.org) —Wetenschappers van het NIST Center for Nanoscale Science and Technology en de University of Maryland hebben een combinatie van elektrische velden en vloeistofstroom gebruikt om nanodraden nauwkeurig te verplaatsen en te roteren, en hebben aangetoond dat deze methode kan worden gebruikt om nanodraden te manipuleren, ongeacht of ze gemaakt zijn van diëlektricum, halfgeleidend, of metalen materialen. Sinds elektro-osmose, die een toegepast elektrostatisch potentieel gebruikt om vloeistof over een vloeistofkanaal te verplaatsen, is even effectief in het verplaatsen van nanodraden, ongeacht waar ze van gemaakt zijn, de techniek heeft potentieel gebruik in een breed scala aan toepassingen, inclusief bouwconstructies om elektromagnetische golven waar te nemen en te geleiden, sturende nanodraad lichtbronnen, en het geleiden van nanodraden om chemicaliën nauwkeurig aan cellen te leveren.

De onderzoekers fabriceerden een centraal controlegebied van 170 µm × 170 µm op de kruising van vier microkanalen. Een feedback-controlesysteem werd gebruikt om de vloeistofstromen te genereren die nodig zijn om de nanodraad te vertalen en te roteren. Gebaseerd op de positie en oriëntatie van een nanodraad, die worden waargenomen door een microscoopobjectief, een computeralgoritme bepaalt het kwartet van spanningen die nodig zijn op de perifere elektroden om een ​​vloeistofstroom te creëren die de nanodraad precies naar een andere specifieke locatie en oriëntatie zal verplaatsen. Het apparaat kan nanodraden verplaatsen met een gemiddelde vangnauwkeurigheid van 600 nm in positie en 5,4 ° in oriëntatie.

Omdat de techniek materiaalonafhankelijk is, het kan worden gebruikt om elk type nanodraad of andere te manipuleren, complexere staafvormige structuren, wat de onderzoekers ertoe bracht een verscheidenheid aan nieuwe meetmethoden voor te stellen. Bijvoorbeeld, nanodraden kunnen worden ontworpen om te reageren op hun omgeving door fluorescerend licht uit te zenden met een intensiteit die verband houdt met het lokale optische veld. Met behulp van deze nieuwe methode, men zou zulke nanodraden in vloeistoffen rond een interessant object kunnen sturen, waarbij de fluorescentie-intensiteit dient als een verslaggever van het lokale veld, en daarmee die velden op afstand op nanometerschaal in kaart te brengen.