חוקרים ליטאיים ויפנים מפתחים ננוליזר כסף

לאחרונה, חוקרים מאוניברסיטת קואונאס לטכנולוגיה (KTU) בליטא והמכון הלאומי למדעי החומרים בצ'וקובה, איברקי סיטי, יפן, הצטרפו ידיים כדי לפתח בהצלחה סוג חדש של ננו -ננוליזר המבוסס על ננו -צינורות כסף.
למרות שהמבנה שלו כה זעיר עד שניתן לראות אותו רק באמצעות מיקרוסקופ בעל עוצמה גבוהה, צוות המחקר בטוח ביישומים הפוטנציאליים שלו.
לננוליזר יש פוטנציאל למגוון רחב של יישומים באזורים כמו אבחון רפואי מוקדם, תקשורת נתונים וטכנולוגיות אבטחה, והיא צפויה גם להיות כלי חשוב לחקר אינטראקציות עם חומר קלות. האופן בו האור מוגבר ונוצר על ידי הלייזר משתנה מיישום ליישום, וקביעת צבע הקרינה ואיכות קרן הלייזר.
על פי מחבר המשותף של ההמצאה, ד"ר ג'וד? נאס ממינדאוגאס של KTU, "ננו-לייזרים משתמשים במבנים קטנים פי מיליון ממילימטר כדי לייצר ולהגביר אור, וקרינת הלייזר שלהם נוצרת בנפח קטן מאוד של חומר."
אף על פי שמחקר ופיתוח של ננולייזרים נמשכים מזה זמן, הגרסה של KTU ושותפיה היפניים היא ייחודית בתהליך הייצור שלה. הם השתמשו בננו -צינורות כסף, המסודרים בצורה מסודרת על משטח ומלאים בחומר פעיל אופטי, כדי ליצור את המנגנון הדרוש כדי להגביר את האור ולייצר את אפקט הלייזר.
"ננו-צינורות כסף, כחלקיקי כסף קטנים במיוחד עם גבישים יחיד עם תכונות אופטיות מצוינות, הן מרכיב הליבה של הננולזר שלנו." החוקר ג'וד? נאס ממכון מדעי החומרים של KTU.
צינורות הצינורות סונתזו בתהליך ייחודי שהומצא על ידי שותפי KTU ביפן כדי להבטיח את צורתם ואיכותם המדויקת. לאחר מכן הוסדרו הקוביות למבנה דו-ממדי באמצעות תהליך הרכבה עצמית של חלקיקים. בתהליך זה, החלקיקים מיושרים באופן טבעי ממדיום נוזלי לתבנית מעוצבת מראש.
כאשר פרמטרי התבנית מתאימים לתכונות האופטיות של הננו -צינורות, מתרחשת תופעה ייחודית המכונה תהודה משטחית, המייצרת ביעילות אור במדיום פעיל אופטי.
בניגוד לייזרים קונבנציונליים המשתמשים במראות כדי לייצר תופעה זו, הננו -נולייזר שהומצא על ידי צוות KTU משתמש במשטח עם חלקיקים. "כשננו -צינורות כסף מסודרים בתבנית תקופתית, האור נלכד על ידם. התהליך דומה לאולם המראות בפארק שעשועים, אך כאן המראות הן הננו -צינורות וה'מבקרים 'הם האור." ג'וד? נאס מדמיין את האנלוגיה.
האור שנלכד מצטבר עד שבסופו של דבר הוא חוצה את סף האנרגיה של הקרינה הנרגשת, ויוצר קרן אור אינטנסיבית עם צבע וכיוון ספציפיים. המונח לייזר, העומד על אור מוגבר על ידי קרינה נרגשת, מתאר תהליך זה.
על ידי שימוש בננו-צינורות כסף באיכות גבוהה וקלות לייצור, הלייזר מסוגל לפעול ברשומות אנרגיות נמוכות, מה שמאפשר ייצור בקנה מידה גדול, "הערות ג'וד? נאס." ניתן לייצר צינורות כסף מסונתזים כימית בכמויות גדולות, ואיכותם גבוהה מאפשרת לנו להשתמש בטכניקות עצמיות של ננו-חלקיקים. גם אם הסידור אינו מושלם, המאפיינים שלו מפצים עליו. "
עם זאת, בשלבים המוקדמים של הפרויקט, סוכנויות מימון המחקר הליטאי היו סקפטיים, למרות העובדה שפשטות השיטה הייתה צריכה למשוך תשומת לב. "כמה ספקנים שאלו אם השיטה הפשוטה בה השתמשנו יכולה ליצור מבני ננוליזר באיכות גבוהה מספיק." פרופ 'זיגיטאס טמולוויצ'יוס מהמכון למדעי החומרים ב- KTU אמר.
עם זאת, צוות ה- KTU משוכנע באיכות הננו-נולייזרים שלו והצליח להבטיח מימון מארגון בינלאומי, מסביר ג'וד? נאס, "לאחר הרבה עבודה וניסויים, הדגמנו שאם משתמשים בננו-חלקיקים באיכות גבוהה, ניתן להשיג השפעה אפקטיבית, אפילו אם המערכים אינם מושלמים."