Dènyèman, chèchè nanInivèsite Tohoku(Japon) te itilize lazè femtosecond pou fabrike fim mikwo/nanographene avèk siksè, kreye twou multipwen san domaj epi retire kontaminan yo. Ekip la di ke teknik la pral ranplase metòd konvansyonèl yo, ki pi konplèks, ki mennen ale nan pwogrè potansyèl nan rechèch materyèl pwopòsyon ak devlopman biosensor.
Grafèn te dekouvri an 2004, epi enpak deranje li yo te afekte plizyè domèn syantifik. Li gen pwopriyete remakab tankou mobilite elèktron segondè, fòs mekanik, ak konduktiviti tèmik. Jiska dat, endistri a te envesti anpil tan ak efò pou eksplore potansyèl grafèn kòm yon materyèl semi-conducteurs pwochen jenerasyon, ki mennen nan devlopman tranzistò ki baze sou grafèn, elektwòd transparan, ak detèktè.
Sepandan, kle nan fè aparèy sa yo disponib pou aplikasyon pratik se teknoloji efikas pwosesis, ki vle di tou ke fim grafèn ka konstwi nan mikwo ak nano-echèl la. Tipikman, nanolitografi ak metòd iyon konsantre yo itilize pou pwosesis materyèl mikwo / nanokal ak fabwikasyon aparèy. Sepandan, bezwen pou gwo ekipman, tan fabwikasyon long, ak operasyon konplèks poze defi alontèm pou chèchè laboratwa yo.
Retounen nan mwa janvye, chèchè nan Inivèsite Tohoku nan Japon envante yon teknik ki pèmèt mikwo / nanofabrikasyon nan aparèy mens nitrure Silisyòm ak epesè ant 5 ak 50 nanomèt. Metòd la itilize yonlazè femtosecondki emèt batman limyè trè kout, trè vit. Li te pwouve ke yo kapab trete materyèl mens byen vit ak fasil san yon anviwònman vakyòm.
Lè w aplike metòd sa a nan kouch atomik ultra-mens nan grafèn, menm gwoup rechèch la kounye a te fè avèk siksè perçage milti-pwen san yo pa domaje fim nan grafèn. Siksè yo ak zouti sa a te pibliye nan nimewo 16 me 2023 nan Nano Letters.
Yuuki Uesugi, pwofesè asistan nan Enstiti Rechèch Miltidisiplinè pou Materyèl Avanse nan Inivèsite Tohoku nan Japon ak ko-otè papye a, te di, "Lè nou byen kontwole enèji antre ak kantite pwodiksyon lazè, nou te kapab fè pwosesis egzak ak kreye twou ak dyamèt ki sòti nan 70 nm a plis pase 1 mm, ki se pi piti anpil pase longèdonn lazè 520 nm."
Apre yon egzamen pi sere nan zòn nan iradyasyon pa batman lazè ki ba-enèji atravè yon mikwoskòp elèktron wo-pèfòmans, Uesugi ak kòlèg li yo te jwenn ke kontaminan yo te tou retire nan grafèn nan. Plis obsèvasyon agrandi yo te revele nanopor ki gen mwens pase 10 nm an dyamèt ak domaj nan nivo atomik nan estrikti kristal grafèn, kote plizyè atòm kabòn te manke.
Tou depan de aplikasyon an, domaj atomik nan grafèn gen tou de bò prejidis ak benefisye. Pandan ke domaj ka pafwa degrade sèten pwopriyete, yo ka tou prezante nouvo fonksyon oswa amelyore pwopriyete espesifik.
Uesugi te ajoute, "Nou te obsève yon tandans pou dansite nanopores ak défauts pou ogmante pwopòsyonèlman ak enèji ak kantite lazè irradiations ak konkli ke - fòmasyon nan nanopores ak défauts ka kontwole pa itilize femtosecond lazè irradiation." "Lè yo fòme nanopor ak defo nan nivo atomik nan grafèn, li posib pou kontwole pa sèlman konduktiviti, men tou pwopriyete nivo pwopòsyon tankou vire ak fon. Anplis de sa, retire lazè femtosecond nan kontaminan yo te jwenn nan rechèch sa a ta ka mennen nan devlopman an. nan yon nouvo metòd pou netwayaj ki pa destriktif nan grafèn ki gen anpil pite lave."
Gade pi devan, ekip la gen pou objaktif pou etabli yon teknik netwayaj lè l sèvi avèk lazè ak fè etid detaye sou fason pou fè fòmasyon defo atomik. Pli lwen dekouvèt pral gen yon enpak siyifikatif sou domèn ki soti nan rechèch materyèl pwopòsyon nan devlopman biosensor.
