Hópur frá Michigan State University hefur þróað nýja aðferð til að „teikna“ kristalla. Þessi nýstárlega leysikristalteiknitækni gerir kleift að búa til kristalla eftir -kröfu á tilteknum tímum og stöðum, sem veitir nákvæmari efnisframleiðslumöguleika fyrir svið eins og sólarsellur, LED lýsingu og læknisfræðilega myndgreiningu. Þessi bylting var birt í nýjasta hefti ACS Nano, tímarits American Chemical Society.
Kristallar eru alls staðar nálægir, allt frá sjónvarpsskjám og reykskynjurum til ómskoðunartækja og sónarkerfa. Einstakir sjón- og rafeiginleikar þeirra standa undir nútíma tækniframförum. Hins vegar leiða hefðbundnar vaxtaraðferðir oft til þess að kristallar myndast á tilviljunarkenndum tímum og stöðum, sem gerir það erfitt að tryggja gæði og samkvæmni. Þessi óvissa hefur lengi takmarkað framleiðslu á-afkastamiklum tækjum.
Til að takast á við þessa áskorun notaði teymið ofurhraða leysitækni til að ná fyrstu-"teikningu" á nanóskala af kristöllum. Þeir völdu blýhalíð peróskítkristalla fyrir tilraunir sínar-efni með verulega notkun í LED, sólarsellum og læknisfræðilegum myndgreiningum.
Ólíkt fyrri flóknum kristalvaxtarskrefum notaði teymið ekki frækristalla sem sniðmát. Þess í stað beittu þeir á örsmáa, glansandi gullnanóögn -minna en einn-þúsundasta þvermál mannshárs-með leysi. Þegar einn leysir púls sló yfirborð nanóögnarinnar, myndaði það tafarlausa upphitun, sem olli kristalvexti í gegnum þessa víxlverkun. Með því að nota háhraða smásjárskoðun gátu þeir jafnvel fylgst með þessu ferli í rauntíma.
Þessi laser kristal teikniaðferð líkist laser leturgröftur á málmi eða tré. Það eykur ekki aðeins stjórnunarhæfni kristalframleiðslu heldur býður einnig upp á ný rannsóknartæki fyrir svið eins og orku, rafeindatækni og skammtatækni. Samtímis hjálpar það efnafræðingum að skilja betur -leyndardóminn um kristalmyndun.
Með þessari aðferð getur teymið nákvæmlega stjórnað hvenær og hvar kristallar vaxa. Þeir geta setið við smásjána og orðið vitni að fyrstu augnablikinu í fæðingu kristals, leiðbeint vaxtarstefnu hans. Næst ætla þeir að nota leysira í mörgum litum til að „teikna“ flóknari kristalmynstur og reyna að búa til ný efni sem ekki er hægt að ná með hefðbundnum aðferðum.
