Новости космоса и технологий. » Нанотехнологии » Из микропузырьков графена получаются идеальные линзы

Из микропузырьков графена получаются идеальные линзы

Опубликовал: Admin, 15-10-2020, 01:01, Нанотехнологии, 38, 0

Из микропузырьков графена получаются идеальные линзы

Маленькие пузыри могут решить большие проблемы. Микропузырьки диаметром от 1 до 50 микрометров имеют широкое применение. Они используются для доставки лекарств, очистки мембран, контроля биопленки и очистки воды. Они применялись в качестве исполнительных механизмов в устройствах «лаборатория на кристалле» для микрожидкостного смешения, струйной печати и логических схем, а также в фотонной литографии и оптических резонаторах. И они внесли значительный вклад в биомедицинскую визуализацию и такие приложения, как улавливание ДНК и манипуляции с ней.

Учитывая широкий спектр применения микропузырьков, было разработано множество методов их создания, в том числе сжатие воздушного потока для растворения воздуха в жидкости, ультразвук для создания пузырьков в воде и лазерные импульсы для воздействия на субстраты, погруженные в жидкости. Однако эти пузырьки имеют тенденцию беспорядочно диспергироваться в жидкости и довольно нестабильны.

По словам Баохуа Цзя, профессора и директора-основателя Центра трансляционных атомных материалов в Технологическом университете Суинберна: «Для приложений, требующих точного положения и размера пузырьков, а также высокой стабильности - например, в фотонных приложениях, таких как создание изображений и захват, - создание пузыри в точном положении с контролируемым объемом, кривизной и стабильностью очень важны ». Цзя объясняет, что для интеграции в биологические или фотонные платформы очень желательно иметь хорошо контролируемые и стабильные микропузырьки, изготовленные с использованием техники, совместимой с современными технологиями обработки.

Воздушные шары в графене

Джиа и его коллеги из технологического университета Суинберна недавно объединились с исследователями из Национального университета Сингапура, Университета Рутгерса, Университета Мельбурна и Университета Монаша, чтобы разработать метод создания точно контролируемых графеновых микропузырьков на поверхности стекла с помощью лазерных импульсов. Их отчет опубликован в рецензируемом журнале с открытым доступом Продвинутая фотоника .

Группа использовала материалы на основе оксида графена, которые состоят из пленки графена, украшенной кислородными функциональными группами. Газы не могут проникать через материалы из оксида графена, поэтому исследователи использовали лазер для локального облучения пленки оксида графена, чтобы генерировать газы, которые будут заключены внутри пленки с образованием микропузырьков, подобных воздушным шарам. Хан Линь, старший научный сотрудник Университета Суинберна и первый автор статьи, объясняет: «Таким образом, положение микропузырьков можно хорошо контролировать с помощью лазера, а микропузырьки могут создаваться и удаляться по желанию. Тем временем количество газов можно контролировать с помощью площади облучения и мощности облучения. Таким образом, может быть достигнута высокая точность ».

Такой высококачественный пузырь может быть использован для современных оптоэлектронных и микромеханических устройств с высокими требованиями к точности.

Исследователи обнаружили, что высокая однородность пленок оксида графена создает микропузырьки с идеальной сферической кривизной, которые можно использовать в качестве вогнутых отражающих линз. В качестве демонстрации они использовали вогнутые световозвращающие линзы для фокусировки света. Команда сообщает, что линза представляет собой высококачественное фокусное пятно в очень хорошей форме и может использоваться в качестве источника света для микроскопических изображений.

Лин объясняет, что отражающие линзы также могут фокусировать свет на разных длинах волн в одной и той же точке фокусировки без хроматической аберрации. Команда демонстрирует фокусировку сверхширокополосного белого света, охватывающего диапазон от видимого до ближнего инфракрасного, с такими же высокими характеристиками, что особенно полезно в компактной микроскопии и спектроскопии.

Цзя отмечает, что исследование обеспечивает «путь для создания строго контролируемых микропузырьков по желанию и интеграции микропузырьков Графена В качестве динамических и высокоточных нанофотонных компонентов для миниатюрных устройств типа« лаборатория на кристалле », а также широкие возможности применения в спектроскопия разрешения и медицинские изображения ".


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии