Dankzij een nieuwe bouwmethode op nanoschaal kunnen speciale hulpmiddelen voor namaak en chemische detectie worden gemaakt die we met onze ogen kunnen gebruiken.

In een wereldprimeur, onderzoekers van het ARC Centre of Excellence in Exciton Science hebben kleine staafjes gemaakt van goud in exacte patronen kunnen rangschikken, en in aantallen die groot genoeg zijn voor praktisch gebruik. De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde functionele materialen .

belangrijk, deze gouden staven kunnen worden gerangschikt om een ​​verscheidenheid aan kleuren te genereren, die veranderen afhankelijk van hoe ze worden bekeken.

Dat maakt ze tot een geweldige anti-namaakfunctie. Bijvoorbeeld, indien gebruikt op een bankbiljet of paspoort, ze kunnen nuttig zijn voor kassiers of douane-expediteurs.

Ze kunnen ook worden aangepast om verschillende kleuren te krijgen in de aanwezigheid van chemicaliën, fungeren als een waarschuwing voor gevaarlijke niveaus van koolmonoxide en andere gassen.

Hoewel deze effecten al eerder zijn waargenomen, het was niet mogelijk om ze op een met het blote oog zichtbare grootte te maken. Een nieuwe benadering van chemische assemblage was nodig.

Overweeg dit:het is eenvoudig genoeg om de stenen in een huis op elkaar af te stemmen. Ga een beetje kleiner, en kinderen kunnen hetzelfde doen met Lego. Maar hoe bouw je dingen nauwkeurig op nanoschaal?

Een nanometer is ongeveer een miljardste van de grootte van een meter. Om de zaken in perspectief te plaatsen, een vel papier is ongeveer 100, 000 nanometer dik, en je vingernagels groeien ongeveer een nanometer per seconde. Dus, tenzij je Ant Man bent en kunt krimpen tot het subatomaire niveau, het is een zware taak.

Maar gelukkig, je hoeft geen Avenger te zijn om de klus te klaren. Hoofdauteur Heyou Zhang, een doctoraat kandidaat aan de Universiteit van Melbourne, heeft een techniek gebruikt die elektroforetische depositie (EPD) wordt genoemd.

"Het hele idee van mijn doctoraat is om afzonderlijke nanodeeltjes beter te kunnen beheersen. Bouwers bouwen huizen, stukje bij beetje, en ze kunnen elke steen plaatsen waar ze willen, "Hey zei je.

"Ik wil nanodeeltjes op een vergelijkbare manier gebruiken. Maar op nanometerschaal nanodeeltjes kun je niet zelf verplaatsen. Ze zijn onzichtbaar. Je moet een methode gebruiken om het deeltje in een bepaalde positie te drijven of te duwen."

EPD omvat het aanbrengen van een elektrisch veld van een bepaalde sterkte op de materialen, en het gebruik van de scheiding van positieve en negatieve ladingen om de staven op hun plaats te duwen.

Heyou legde uit:"Je hebt een positief potentieel en, als het deeltje negatief is, ze trekken elkaar aan. Als ik het positieve potentieel aan de zijkant van een muur heb en ik heb wat gaten in de muur, het deeltje kan alleen naar die gaten worden aangetrokken."

Met de techniek, Heyou en zijn collega's zijn in staat om collecties van meer dan een miljoen nanostaafjes per vierkante millimeter te bouwen, in patronen naar keuze.

Naast de bestrijding van namaak en chemische detectie, de assemblagemethode zou toepassingen kunnen hebben in hernieuwbare energie, smartphones, laptops en efficiënte verlichting.