ساخت نوعی انبرک نوری برای جابه‌جایی نانوذرات

[مسافر007]

یک گروه تحقیقات بین‌المللی موفق شده است با استفاده از پرتو الکترونی، نوعی انبرک نوری بسازد.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، پیش از این انبرک‌های نوری برای جابه‌جایی اجسام استفاده می‌شد، اما دستکاری نانوذرات با این دستگاه امکان‌پذیر نبوده است که با این روش جدید این کار میسر می‌شود.

ایده استفاده از لیزر برای به‌ دام انداختن ذرات کوچک به دهه 70 و 80 قرن بیستم میلادی برمی‌گردد؛ زمانی که «آرتور آشکین» در آزمایشگاه بل روی این موضوع کار می‌کرد. «آشکین» دریافت فشار تابشی لیزر که توانایی نور در اعمال فشار به ذرات کوچک است، می‌تواند یک ذره کوچک را محدود کند. در نتیجه، مقاله خود را در سال 1970 تحت عنوان «Acceleration and Trapping of Particles by Radiation Pressure» به چاپ رساند. این کشف پایه و اساس پیشرفت‌های علمی دیگر نظیر انبرک نوری شد که با استفاده از آن می‌توان اجسام بسیار کوچک زیستی را تحت کنترل درآورد.

این روش یک ابزار بسیار مفید برای دستکاری اجسام بسیار کوچک در اختیار دانشمندان قرار داد. این سیستم به‌ نحوی بهبود پیدا کرد که از آن می‌توان برای اجسام مختلف از ذرات زیستی گرفته تا اجسام بزرگتر و حتی تک اتم‌ها استفاده کرد. با این حال دام نوری نانوذرات به‌ صورت چالشی میان محققان باقی مانده است، دلیل این امر آن است که با کوچک شدن ذرات و رسیدن به مقیاس اتمی، نیروی مورد نیاز برای به‌ دام اندازی بسیار کوچک می‌شود.

اخیرا یافته‌های محققان در آزمایشگاه ملی لورنس برکلی و دانشگاه ملی سنگاپور شکاف موجود در این فناوری را پر کرده است، به‌ طوری که با استفاده از پرتو الکترونی به‌ جای نیروی نوری می‌توان اجسام نانومقیاس را به‌ دام انداخت. با این کار طیف سنجی نیرویی جدید پا به عرصه وجود نهاد، به‌ طوری که با استفاده از آن می‌توان از نانوذرات، نانوساختارهایی را ایجاد کرد.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان «Electron Beam Manipulation of Nanoparticles» در نشریه «Nano Letters» به چاپ رسیده است. این گروه تحقیقاتی موفق شده است تا نانوذرات طلا را درون یک پرتو الکترونی به‌ دام بیندازد، آنها نشان دادند که حرکت این نانوذرات روی یک غشاء سطحی درون یک سل تحت کنترل درآمده است.

«هایمی ژانگ» از محققان این پروژه می‌گوید: از آنجایی که پرتو الکترونی ایجاد شده توسط میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) را می‌توان روی یک نانوساختار متمرکز کرد و همچنین به‌ سادگی می‌توان یک سطح را تا چند میلیمتر اسکن کرد، بنابراین نانوذرات را نیز می‌توان با این روش دستکاری کرد. این یک ابزار مفید برای فناوری نانو است.

ایسنا