Istraživači s MIT-a razvili su tehniku precizne kontrole rasporeda i smještaja nanočestica na materijalima poput silicija koji se koristi za računalne čipove tako da ne oštećuje ili kontaminira površinu materijala. A to bi, kažu oni, trebalo poboljšati izvedbu uređaja poput senzora, lasera i LED-ica.

Dvije metode

Tranzistori i drugi uređaji u nano razmjerima obično se izrađuju od vrha prema dolje — materijali se urezuju kako bi se postigao željeni raspored nanostruktura. Ali stvaranje najmanjih nanostruktura, koje mogu omogućiti najveću izvedbu i nove funkcionalnosti, zahtijeva skupu opremu i teško je izvedivo u željenom mjerilu i rezoluciji.

Sastavljanje nano uređaja odozdo prema gore preciznije je, ali to znači da tisuće nanočestica moraju biti učinkovito raspoređene na predlošku. A njihovo prenošenje na površinu obično zahtijeva kemijsko ljepilo, veliki tlak ili visoke temperature, što bi pak moglo oštetiti površinu uređaja.

Novi pristup

MIT-ovi istraživači razvili su stoga novi pristup, opisan u časopisu Science Advances. Iskoristili su moćne sile koje postoje na nanoskali kako bi učinkovito rasporedili čestice u željeni uzorak i zatim ih prenijeli na površinu bez ikakvih kemikalija ili visokog pritiska i na nižim temperaturama.

Budući da površinski materijal ostaje netaknut, ove nanostrukture mogu se ugraditi u komponente za elektroničke i optičke uređaje, gdje čak i male nesavršenosti mogu ugroziti rad.

Istraživači su se koristili metodom kontaktnog ispisa nanočestica. Golim okom to izgleda kao bočica s obojenom tekućinom, ali zumiranje elektronskim mikroskopom otkrilo bi milijune kockica, svaka veličine samo 50 nanometara.

Slova i kugle

Nanočestice se ispisuju na površine bez potrebe za otapalima, površinskim tretmanima ili visokim temperaturama. Pomoću ove tehnike istraživači su nanočestice rasporedili u slova abecede, te ih potom prenijeli na silicij.

Metoda funkcionira i s nanočesticama drugačijih oblika, kao što su kugle, i s različitim vrstama materijala. I može učinkovito prenijeti nanočestice na različite površine, poput zlata ili čak fleksibilnih podloga za električne i optičke strukture i uređaje sljedeće generacije. Uz to, pristup je i skalabilan pa se može proširiti za izradu uređaja iz stvarnog svijeta.