Исследователи создали быстрый и дешевый способ печати крошечных металлических конструкций с помощью света

Инженеры Технологического института Джорджии объявили о разработке инновационного метода печати крайне мелких металлических наноструктур с использованием света. Существующие методы, хоть и способны на это, отличаются медлительностью и сложностью, что не позволяет их использовать в коммерческих масштабах.

Метод, названный "сверхсветящейся световой проекцией", по мнению инженеров, может стать прорывом, открывающим путь к технологическим инновациям в промышленности, коммерции и науке, включая передовые достижения в нанотехнологиях.

Нанопечать с помощью света

Научные и инженерные сферы все больше нуждаются в наноразмерных объектах, которые в сотни раз меньше человеческого волоса. Это особенно важно для передовых нанотехнологий, таких как генерация энергии, сенсорика и новаторские медицинские процедуры.

Текущий метод печати металлических наноструктур включает использование мощного источника света – фемтосекундного лазера. Это оборудование стоит сотни тысяч долларов, делая процесс дорогостоящим. К тому же, печать происходит очень медленно, что ограничивает применение данной технологии исключительно лабораториями.

Новый метод: быстрее и дешевле

Инженеры начали поиски альтернативного источника света, который мог бы сфокусироваться подобно фемтосекундным лазерам, но при этом был бы менее мощным и дешевым для коммерческого масштабирования. Решением стали сверхсветящиеся светодиоды (SLED), в миллиард раз менее интенсивные, чем фемтосекундный лазер и стоящие около 3000 долларов.

Команда разработала систему проекции, превращающую цифровые изображения в оптические и печатающую их на стеклянной поверхности. Система работает подобно цифровому проектору, но создает более четкие изображения.

Прорыв в нанопечати

Используя свою систему, инженеры провели реальные тесты, и процесс оказался успешным. Когда свет попадал на раствор, он вызывал химическую реакцию, превращая раствор соли в металл. Металлические наночастицы прилипали к поверхности стекла, создавая наноструктуры.

Процесс оказался в 480 раз быстрее и в 35 раз дешевле существующего метода. Исследование, опубликованное в журнале Advanced Materials, указывает на то, что этот метод может стать значительным прорывом, способным трансформировать сферу, ограниченную медленными и дорогими технологиями.

Перспективы и влияние на нанотехнологии

Команда уверена, что их система будет полезна в оптике, плазмонике и других областях, связанных с использованием металлических наноструктур. Они также считают, что прорыв в масштабируемой нанопечати откроет новые возможности для всего человечества.

"Мы считаем, что факторы стоимости и скорости недооценены в научном сообществе, занимающемся производством микроструктур," говорит Саха. "В реальном мире эти факторы важны для переноса открытий из лаборатории в промышленность. Только учитывая эти метрики, мы сможем полностью использовать нанотехнологии для общественного блага."