对增压器显微镜 3D Nanoprinting

对增压器显微镜 3D Nanoprinting

通过 3D 打印︰ 纳米技术制成的微小传感器可能为下一代的原子力显微镜是基础。这些纳米传感器可以提高显微镜的灵敏度和检测速度由小型化他们检测组件达 100 倍。传感器被用在第一次在洛桑,现实世界中应用及结果刊载于自然通讯。

‘听’ 原子小转盘

原子力显微镜基于工作有点像一个微型转盘的强大技术。微悬臂梁的纳米尖经过样品并跟踪其救济,一个原子一个原子。提示的无穷小的升降运动是由传感器捡,以确定样品的形貌。(见下面的视频)

一种提高原子力显微镜方法是小型化悬臂,因为这将减少惯性,提高灵敏度,并加快检测。洛桑的实验室生物和纳米仪器的研究人员通过这悬臂配备 5 纳米厚传感器用纳米 3D 打印技术。”用我们的方法,悬臂可以小 100 倍,”说格奥尔格 · Fantner,实验室主任。

跳过障碍的电子

纳米尖升降运动可以通过传感器放置在固定端的悬臂梁的变形测量。但由于研究人员被处理的微小运动 — — 小于原子 — — 他们不得不从他们的帽子戏法。

与在法兰克福歌德大学迈克尔 · 胡特的实验室,他们开发的传感器组成的高导电的铂纳米粒子绝缘基体碳被包围。正常情况下,碳隔离电子。但在纳米尺度上,量子效应开始起作用的︰ 一些电子跳通过绝缘材料和从一个纳米旅行到下一步。”它是有点像如果人们走在路上遇到了一堵墙,只有勇敢的少数设法爬过去,”Fantner 说。

当传感器的形状改变时,纳米粒子移动进一步彼此和电子之间他们少跳转。当前的变化从而揭示传感器的变形和样品的组成。

度身订造的传感器

研究者们的真正的技巧是找到一种方法来产生这些在纳米尺寸的传感器,同时仔细地控制它们的结构以及由此延伸,它们的属性。在真空里,我们分发含铂和碳原子在承印物前体气体。然后我们应用电子束。铂原子聚集并形成纳米粒子,碳原子自然形成一个矩阵在他们身边,说:”Maja Dukic,这篇文章的主要作者。”通过重复这个过程,我们可以建立传感器与任何我们想要的形状和厚度。我们已经证明我们可以建立这些传感器和他们工作在现有的基础设施上。我们的技术现在可为更广泛的应用,从生物传感器,ABS 传感器汽车,触摸传感器对柔性膜在假肢、 人工皮肤。”

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