Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers presenteren nieuwe doorbraken voor het ontsluiten van het potentieel van plasmonics

Nu hebben onderzoekers in tweelingstudies onder leiding van assistent-professor Hyeon-Ho Jeong van het Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), Republiek Korea, uitgebreid licht geworpen op de recente vooruitgang in schaduwgroeitechnieken voor hybride plasmonische nanomaterialen, waaronder klok- geïnspireerde ontwerpen die magnesium (Mg) bevatten.

De onderzoeken zijn gepubliceerd in Advanced Materials op 25 maart 2022 (met Jang-Hwan Han en Doeun Kim als co-eerste auteurs en professor Peer Fischer en Dr. Jeong als co-corresponderende auteurs) en Advanced Optical Materials op 20 november 2023 (met respectievelijk Juhwan Kim en Jang-Hwan Han als co-eerste auteurs en Dr. Jeong als corresponderende auteur).

Het schaduweffect verwijst hier naar de aanwezigheid van "donkere" gebieden op een oppervlak die verborgen zijn door "zaad"-moleculen en daarom ontoegankelijk zijn voor de afzetting van verdampte materialen, vergelijkbaar met schaduwgebieden waar licht niet kan komen.

Dr. Jeong gaat hier verder op in en zegt:"Aangezien deze schaduwgebieden de gebieden zijn waar het materiaal niet kan worden afgezet, kan een reeks driedimensionale nanostructuren worden gevormd. Deze formatie hangt af van de grootte van het zaadje en de afstand tussen de zaadjes." , en de helling van het substraat."

Bovendien zegt Doeun Kim, een Ph.D. student:"Het creëren van unieke nanostructuren wordt beïnvloed door de introductie van rotatie tijdens het proces, gebaseerd op rotatiesnelheid, tijd en hoek, waardoor uiteindelijk driedimensionale nanostructuren ontstaan."

In het eerste onderzoek (uitgelicht als artikel op de voorpagina) toonde het team de productie van verschillende nanostructuren aan met behulp van een specifieke schaduwgroeitechniek die bekend staat als glunende hoekdepositie. Deze structuren vertonen afstembare optische eigenschappen die worden bereikt door geschikte aanpassingen aan hun materiaal, vorm en omgeving.

Hun recensie benadrukt ook een breed scala aan potentiële toepassingen, waaronder onder meer nano- en micro-robots voor wondgenezing en medicijnafgifte in het menselijk lichaam, fotonische apparaten en chirale spectroscopie.

Voor het daaropvolgende onderzoek creëerde het team 3D-rotameren (moleculen met specifieke rotatie-arrangementen) die zowel lineaire als circulaire polarisatie kunnen uitvoeren en een aanzienlijke hoeveelheid informatie kunnen opslaan.

Dit op de klok geïnspireerde ontwerp omvat het plaatsen van twee nanostaafjes gemaakt van Mg in een bepaalde aanpasbare hoek, die lijkt op de uren- en minutenwijzers van een klok. Deze nanostructuren zijn ook veelbelovend voor verschillende toepassingen, zoals de veilige verificatie van zaken als bankbiljetten, apparaten tegen namaak en beeldschermen die indien nodig naar de gewenste optische toestand kunnen overgaan.

Sprekend over deze ontwikkelingen en een visie op de toekomst van plasmonics, zegt Dr. Jeong:"Deze rotameren kunnen potentieel worden gebruikt in fysiek niet-kloneerbare functies, een gebied dat momenteel intensief wordt onderzocht om robuuste beveiligingsniveaus van hardware, zoals pc's of servers, te garanderen." /P>

Ph.D. Student Juhwan Kim voegt hieraan toe:"In het bijzonder kan de mogelijkheid om UV-lichtbronnen en specifieke zichtbare golflengten selectief te filteren, afhankelijk van de polarisatietoestand, ook worden gebruikt in brillen en ramen om ogen en huid te beschermen door UV-stralen tegen zonlicht te blokkeren."

Meer informatie: Jang-Hwan Han et al., Plasmonische nanostructuurtechniek met schaduwgroei, Geavanceerde materialen (2022). DOI:10.1002/adma.202107917

Juhwan Kim et al., Plasmonische nano-rotameren met programmeerbare polarisatie-opgeloste kleuring, Geavanceerde optische materialen (2023). DOI:10.1002/adom.202301730

Journaalinformatie: Geavanceerde materialen , Geavanceerde optische materialen

Aangeboden door het Gwangju Instituut voor Wetenschap en Technologie




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Kipferl:begeleiding van de verdediging tegen springgenen
  2. Cytoskeleton: definitie, structuur en functie (met diagram)
  3. Hoe beïnvloedt het hebben van twee van elk soort chromosoom de genen die een persoon heeft?
  4. Welke organellen zouden gevonden kunnen worden in een cel die zowel eukaryoot als autotroof was?
  5. Niet-vasculaire plant: definitie, kenmerken, voordelen en voorbeelden
  6. Studie:Grote witte haaien zwemmen steeds dieper
  7. Wie eet wie? Hoe klimaatverandering de interacties tussen vissen en roofdieren verandert
  8. Soorten collageenvezels
  9. Hoe Tiny Robots je gezondheid kunnen verbeteren vanuit het lichaam

Wetenschap