您當(dāng)前位置:首頁>資訊頻道>技術(shù)前沿>正文
納米材料和技術(shù)的各項應(yīng)用報道
來源:泰達(dá)圖書館 日期:2009-6-23 作者: 點(diǎn)擊:

目錄

美開發(fā)新納米光刻術(shù) 醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景廣闊

日本用導(dǎo)電高分子薄膜開發(fā)出電化學(xué)晶體管

中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)氧化鐵納米顆粒模擬酶表明惰性金屬材料在納米尺度具有催化活性

我國科學(xué)家最近合成出新型鉑納米材料催化劑

IBM發(fā)布納米技術(shù)方面最新兩項重大突破

美科學(xué)家利用聚合物傳遞基因

以色列制成低成本太陽能光電池

分子光動力控制釋放納米器件在上海研制成功

新型納米復(fù)合材料高效處理廢水

科學(xué)家用DNA作為納米印刷模板

加制成超微導(dǎo)電納米電線 長度達(dá)五萬納米

 

美開發(fā)新納米光刻術(shù) 醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景廣闊

美國喬治亞工學(xué)院研究人員稱,他們已成功開發(fā)出一種納米光刻術(shù)。這種新型納米光刻術(shù)不僅速度極快,而且能夠用于包括空氣和液體等多種工作環(huán)境。

據(jù)研究人員介紹,新的納米光刻術(shù)被稱為熱化學(xué)納米光刻術(shù)(TCNL),它在電子業(yè)、納米應(yīng)用流體學(xué)和醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域均具有潛在應(yīng)用前景,能幫助工業(yè)界在速度和規(guī)模上商業(yè)化生產(chǎn)包括納米電路在內(nèi)的廣范圍的納米圖案結(jié)構(gòu)。

研究人員表示,新的工藝實際上相當(dāng)簡單。他們將原子力顯微鏡的硅材料探針加熱,并讓它在薄高分子膜上“走”,從而獲得電路圖。探針尖的熱量導(dǎo)致高分子膜表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),改變了薄膜的化學(xué)性質(zhì),從原來的“厭”水物質(zhì)轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在的“親”水物質(zhì),因此能與其他分子牢固地粘貼在一起。

新的熱化學(xué)納米光刻術(shù)速度相當(dāng)快,每秒鐘“刻寫”長度超過數(shù)毫米,F(xiàn)在廣泛采用的蘸筆納米光刻術(shù)(DPN)“刻寫”速度僅為每秒鐘0.0001毫米(即0.1微米)。利用新工藝,研究人員能夠在不同的環(huán)境中“刻寫”最小寬度僅為12納米的圖案。

除“刻寫”尺寸小、速度快和可在多環(huán)境中工作外,熱化學(xué)納米光刻術(shù)的另一個特點(diǎn)是它不像常規(guī)納米光刻術(shù)那樣,需要其他的化學(xué)物質(zhì)或強(qiáng)電場。此外,采用IBM公司開發(fā)的原子力顯微鏡探針組,熱化學(xué)納米光刻術(shù)還具有大規(guī)模生產(chǎn)的潛能,可讓用戶同時用上千個針尖獨(dú)立地“刻寫”圖案。

喬治亞工學(xué)院物理院助理教授愛麗莎·瑞爾朵說:“熱化學(xué)納米光刻術(shù)屬于高速和多功能技術(shù),它幫助我們更進(jìn)一步邁向商業(yè)化所需的光刻速度。由于我們只是加熱以改變其化學(xué)結(jié)構(gòu),而不需要將任何材料從原子力顯微鏡探針轉(zhuǎn)移到高分子膜表面,因此這種方法要比常規(guī)方法快得多。” 

日本用導(dǎo)電高分子薄膜開發(fā)出電化學(xué)晶體管

由日本東北大學(xué)多元物質(zhì)科學(xué)研究所教授宮下德治等人組成的研究小組,利用Langmuir-BlodgettLB)法研制出了數(shù)十nm厚的導(dǎo)電高分子(polythiophene,聚噻吩)薄膜,并使用它設(shè)計并試制了驅(qū)動原理采用電化學(xué)氧化還原反應(yīng)的晶體管。試制出的晶體管在1.2V電壓下工作,導(dǎo)通截止比為2000。具有可印刷、可彎曲等特點(diǎn),有望成為用于實現(xiàn)近年來因有可能從根本解決成本問題而受到業(yè)界關(guān)注的有機(jī)晶體管的候選材料之一。此項成果將在日本第54屆高分子討論會(2005920日~22日,日本山形大學(xué))上發(fā)表。

LB法就是指將具有親水基(Hydrophilic Group)和疏水基(Hydrophobic Group)的分子(兩性分子)鋪在水面上,然后再移至底板上制作出排列整齊的分子。宮下教授此次使用了丙烯酰胺聚合物。作為親水基的酰胺基(Amide Group)先鋪在水面上,上面再排列著聚合物主鏈(Polymer Main Chain),而作為疏水基的丙烯基(Acryl Group)(碳元素數(shù)為12個)則垂直立于水面(圖1)。分子厚度約為12nm。宮下等人稱其為高分子納米薄膜。

將這種丙烯酰胺聚合物和導(dǎo)電高分子聚噻吩溶于三氯甲烷(chloroform)溶液中,使其在水面展開。當(dāng)三氯甲烷揮發(fā)后,即可形成聚噻吩分布于丙烯基之中的結(jié)構(gòu)分子。對此,宮下描述說就像是聚噻吩分布在固體人造黃油中一樣。將這種分子膜層疊10層,即可制成厚20nm的導(dǎo)電高分子納米薄膜。

先在玻璃底板上形成作為源極和漏極的金屬極,再在它的上面層疊經(jīng)過調(diào)整的導(dǎo)電高分子納米薄膜。接著再在它的上面撒上由有機(jī)溶劑組成的電解液,加上作為柵極的ITO即可形成電化學(xué)晶體管。

只要不向柵極施加電壓,這種高分子納米薄膜就是絕緣體(截止?fàn)顟B(tài))。一旦向柵極加壓,就會從聚噻吩中釋放出電子,形成正電,從而就會便于共軛高分子中的電子發(fā)生移動。然后再由電解液提供摻雜物(PF6-),就會使電子產(chǎn)生流動(導(dǎo)通狀態(tài))。這就是可切換聚噻吩氧化與還原狀態(tài)的電化學(xué)晶體管。在實驗中目前已經(jīng)得到了柵極電壓為1.2V、導(dǎo)通截止比為2000的結(jié)果。

據(jù)該研究小組稱,由于有電解液,因此今后準(zhǔn)備首先對不是純固體這一點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)。據(jù)稱現(xiàn)已從原理上提出了沒有電解液也可運(yùn)行的晶體管。另據(jù)宮下表示,在材料方面目前仍處于基本的探討階段,今后希望利用近年來受到業(yè)界關(guān)注的可印刷、可彎曲的TFT(薄膜晶體管)等材料進(jìn)行元件研究。

在有機(jī)電子領(lǐng)域,業(yè)界正在探討使用低分子并五苯的可行性。與此相比,作為高分子來說,由于容易產(chǎn)生耐熱性和耐用性,不需結(jié)晶工藝,因此操作方便,易形成可彎曲性,因此宮下強(qiáng)調(diào)指出高分子材料在有機(jī)電子領(lǐng)域中將會成為大有希望的材料。

對于LB法的量產(chǎn)性,相關(guān)設(shè)備和制作方法近來都取得了顯著進(jìn)步,該小組認(rèn)為只要電子業(yè)界能認(rèn)真對待,肯定沒問題。由于此次的成果比十幾年前曾流行一時但后來卻銷聲匿跡的LB膜先進(jìn),因此宮下表示:希望在報道中使用高分子納米薄膜這個說法,而不要說成LB膜。 

中國科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)氧化鐵納米顆粒模擬酶表明惰性金屬材料在納米尺度具有催化活性

中國科學(xué)院生物物理研究所閻錫蘊(yùn)研究小組的《氧化鐵納米顆粒具有過氧化物酶活性》一文,日前在9月份出版的《自然.納米技術(shù)》雜志上發(fā)表。該刊物同時配發(fā)的評論文章《氧化鐵納米顆粒:蘊(yùn)藏的功能》稱:閻錫蘊(yùn)、柯沙和同事們首次發(fā)現(xiàn)氧化鐵納米顆粒具有類似過氧化物酶的催化活性,并提出了氧化鐵納米顆粒模擬酶的概念。這一發(fā)現(xiàn)不僅為惰性金屬材料在納米尺度具有催化活性的學(xué)說提供了新的論據(jù),而且拓展了磁性納米顆粒的應(yīng)用。雖然如何在生物技術(shù)和醫(yī)療領(lǐng)域更好地利用納米材料的催化活性還有待探索,但氧化鐵納米顆粒催化活性的發(fā)現(xiàn),無疑將使人們對此產(chǎn)生更多的關(guān)注。

據(jù)評論文章介紹,在納米醫(yī)學(xué)研究中,氧化鐵納米顆粒作為一種理想材料,可用于疾病診斷、控制藥物釋放和體內(nèi)分子成像。氧化鐵納米顆粒通常用于分離和純化蛋白質(zhì)、DNA、病毒和細(xì)胞。這主要利用氧化鐵納米顆粒的磁性,如果將其表面連接抗體一種能夠特異識別生物分子的蛋白質(zhì),它便具有靶向識別和磁性分離的雙重功能。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中,傳統(tǒng)的檢測方法是將納米顆粒的磁分離作用與酶標(biāo)記的抗體免疫反應(yīng)結(jié)合起來,后者通過酶催化底物顯色顯示生物分子的存在并進(jìn)行定量。

閻錫蘊(yùn)研究員長期從事腫瘤抗體研究,近年來主持著國家“863”計劃腫瘤抗體藥物課題、國家自然科學(xué)基金及中科院方向性研究項目,并參與國家“973”納米生物學(xué)研究項目。她說:這一發(fā)現(xiàn)是典型的學(xué)科交叉產(chǎn)物,是免疫學(xué)、生物化學(xué)和材料學(xué)共同合作研究的結(jié)果。這一發(fā)現(xiàn)在意料之外,但在情理之中。

據(jù)閻錫蘊(yùn)介紹,她的研究小組最初的試驗設(shè)計是為了尋找腫瘤細(xì)胞新靶標(biāo),在磁性納米顆粒上連接了他們已獲得發(fā)明專利的抗體,希望研制一種新的具有識別抗原和磁性分離雙重功能的免疫納米顆粒,用于腫瘤的診斷和治療。然而,在鑒定抗體分子是否連接氧化鐵納米顆粒時,研究人員遇到了不能排除的本底噪音。在用盡各種方法排查之后,他們沒有得到預(yù)期的結(jié)果。研究小組由此推測,磁性納米顆?赡芫哂辛硗庖环N尚未被發(fā)現(xiàn)和證明的性質(zhì),這種性質(zhì)很可能是過氧化物酶的催化活性。

為了證明這一推斷,閻錫蘊(yùn)研究小組從不同納米材料研究機(jī)構(gòu)取樣,并對不同大小尺寸的氧化鐵納米顆粒材料分別進(jìn)行研究,試驗最終證實了研究小組的推測是正確的。隨后,研究小組又利用納米顆粒模擬酶的這一新特性,設(shè)計了多種免疫檢測方法,實現(xiàn)了對乙肝病毒表面抗原和肌鈣蛋白的檢測。并將其與具有蛋白質(zhì)性質(zhì)的辣根過氧化物酶進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)這種納米顆粒模擬酶具有制備簡單、經(jīng)濟(jì)、耐高溫和耐酸堿等諸多優(yōu)勢。在此基礎(chǔ)上,他們研制了多種新型免疫檢測模型,拓展了氧化鐵納米顆粒在其他方面的新用途。例如,污水處理和酸雨檢測。

閻錫蘊(yùn)說,由于國家、中科院和中科院生物物理所對于納米生物學(xué)和納米醫(yī)學(xué)等交叉學(xué)科的重視,使她這樣從事腫瘤抗體研究的學(xué)者有機(jī)會參與納米科學(xué)的研究,有機(jī)會與物理、化學(xué)等領(lǐng)域的專家合作,從而促使她關(guān)注納米材料和納米技術(shù)與生物學(xué)的結(jié)合點(diǎn),并有了這項成果。她說,研究人員對研究中出現(xiàn)的看似偶然和不可能的現(xiàn)象,不能輕易放棄,特別是實驗結(jié)果與預(yù)期相左時更應(yīng)如此。只有進(jìn)行認(rèn)真分析,才可能會有意外的發(fā)現(xiàn)。這便是科學(xué)探索的本質(zhì)。

               我國科學(xué)家最近合成出新型鉑納米材料催化劑

隨著電化學(xué)制備催化劑方法的誕生,我國科學(xué)家最近合成了新型鉑納米材料催化劑,實現(xiàn)了在催化活性、穩(wěn)定性和效率上的提高,這是我國在鉑納米材料催化劑制備方法上的重大突破。

鉑納米材料是一種能夠提高一些重要化學(xué)反應(yīng)效率的催化劑,良好的性能已使其成為催化劑家族的新寵。盡管前景廣闊,但由于制備工藝的落后使得用傳統(tǒng)方法合成的表面由低指數(shù)晶面組成的鉑納米材料的催化效率低、使用壽命短,而鉑又屬于資源稀缺的貴金屬,價格高昂;因此,鉑納米材料催化劑目前難以實現(xiàn)廣泛應(yīng)用。提高催化效率是推廣的關(guān)鍵,科學(xué)家認(rèn)為,制備表面為高指數(shù)晶面結(jié)構(gòu)的鉑納米材料催化劑能夠顯著提高催化效率。

廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、固體表面物理化學(xué)國家重點(diǎn)實驗室孫世剛教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊經(jīng)過與美國佐治亞理工學(xué)院王中林教授等人的緊密合作,研發(fā)出能夠控制納米晶體的表面結(jié)構(gòu)和生長的新型電化學(xué)方法,合成了二十四面體鉑納米晶體。

據(jù)悉,二十四面體是鉑納米晶體的一種比較罕見的結(jié)晶方式,其表面為高指數(shù)晶面結(jié)構(gòu),這種晶體結(jié)構(gòu)能提高催化劑的活性和穩(wěn)定性,其催化活性是目前商業(yè)鉑納米催化劑的24倍,能提高催化效率并延長使用壽命。

專家認(rèn)為,新型制備方法的誕生為鉑納米材料催化劑的研究提供了一種新思路,也顯示了其在燃料電池、石油化工、汽車尾氣凈化等領(lǐng)域的重大應(yīng)用價值。

IBM發(fā)布納米技術(shù)方面最新兩項重大突破

【天極yesky沈陽910日訊】近日,IBM公司的科學(xué)家們在美國《科學(xué)》雜志宣布了兩項原子尺度的科學(xué)突破:第一項是在了解單個原子保持一定的磁方向、從而使其具備適合未來數(shù)據(jù)存儲應(yīng)用的能力方面所邁出的重要一步;第二項是一個分子內(nèi)不同原子之間及不同分子彼此之間的一個邏輯開關(guān),它們是分子計算機(jī)的潛在構(gòu)造單元。這兩項重大突破為研制原子尺度的結(jié)構(gòu)和裝置奠定了基礎(chǔ)。

雖然這兩項突破性研究成果的最終應(yīng)用與實踐還將有很長的路要走,但它卻可以促進(jìn)IBM公司及其他研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家繼續(xù)推動納米領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展,即探索如何利用只有幾個原子或分子的超小型部件來制造結(jié)構(gòu)和裝置。這樣的裝置在未來也許可以用作計算機(jī)芯片、存儲裝置和傳感器。

美科學(xué)家利用聚合物傳遞基因

新華網(wǎng)華盛頓9月8日電(記者張忠霞)美國麻省理工學(xué)院科學(xué)家日前報告說,他們利用可降解的聚合物材料取代病毒,作為向人體運(yùn)送基因的新載體。這一突破將使基因療法更加安全有效。

基因療法是指人為地將新基因植入患者細(xì)胞中,對抗癌癥等頑疾。醫(yī)學(xué)界一直認(rèn)為基因療法極具應(yīng)用價值,但目前基因療法大多應(yīng)用病毒作為載體傳遞基因,因而存在多種潛在危險因素,阻礙了基因療法的進(jìn)一步應(yīng)用。目前,國際上許多研究小組都在致力于開發(fā)非病毒材料的基因載體。

麻省理工學(xué)院科研小組在最新一期《高級材料》雜志上介紹說,他們將目光集中在人工合成的非病毒材料上,篩選出了三種有“基因載體”潛質(zhì)的β氨基酯聚合物。

這三種聚合物混合在一起,會自發(fā)地與脫氧核糖核酸(DNA)分子聚合形成納米粒子。這種“聚合物-DNA”納米粒子類似一種人造病毒,注入人體的目標(biāo)組織內(nèi)部或附近后,能夠把基因成功運(yùn)到目的地。

為了讓聚合物更加高效地運(yùn)送基因,研究人員還通過化學(xué)途徑,在聚合物分子長鏈末端“動手腳”,去掉幾個原子,換上一些不同種類的小分子,此舉進(jìn)一步提高了聚合物分子的基因運(yùn)輸能力。

研發(fā)人員說,聚合物材料比病毒安全,不會引發(fā)排異反應(yīng),完成任務(wù)后還可自行降解。以實驗鼠為對象的動物實驗已經(jīng)證實,聚合物作為基因載體十分安全。研究人員希望接下來能夠進(jìn)行人體臨床測試。

以色列制成低成本太陽能光電池

本報特拉維夫96日電 以色列巴依蘭大學(xué)納米技術(shù)專家研發(fā)出一種新型低成本光電池,其光電轉(zhuǎn)換率與傳統(tǒng)硅光電池相當(dāng),但造價可降低40%。

這種光電池是利用納米技術(shù)設(shè)計的,由分布于塑料板上的海綿狀微型納米點(diǎn)矩陣組成,安裝于導(dǎo)電玻璃上的金屬線構(gòu)成其基礎(chǔ)部分。為了增強(qiáng)吸收陽光的能力,研究人員向半導(dǎo)體材料里注入了有機(jī)染料。

巴依蘭大學(xué)納米技術(shù)研究所主任扎班教授表示,最初他們開發(fā)的光電池板由很小的光電池矩陣組成,每個光電池片只有1平方厘米,由于光電池片比較小,片與片之間的空間多,陽光照在上面無法轉(zhuǎn)換成電能,因此轉(zhuǎn)換效率比較低。針對這種情況,他們將每個光電池片的面積增大到100平方厘米后,光電池矩陣捕獲陽光的能力明顯增強(qiáng)。

扎班教授稱,在太陽能研發(fā)中,造價是一個重要因素。要使太陽能電池被廣泛接受,必須使其生產(chǎn)成本低于傳統(tǒng)的化石燃料,同時基礎(chǔ)設(shè)施造價也要讓發(fā)展中國家能夠接受。他們的這項研究成果能有效地降低光電池成本,為太陽能電池占領(lǐng)更廣闊的市場開辟了道路。此外,他也在研究減少太陽能電池中鉑的使用,以進(jìn)一步降低造價。

目前,耶路撒冷一家太陽能公司正與巴依蘭大學(xué)合作,推進(jìn)這種太陽能光電池的商業(yè)化。他們希望,今后5年能使這種光電池成功進(jìn)入市場。

分子光動力控制釋放納米器件在上海研制成功

最近,中科院上海硅酸鹽研究所成功構(gòu)筑了分子光動力控制釋放納米器件,該納米器件有望在醫(yī)學(xué)診斷、藥物輸送、化學(xué)過程控制與檢測等方面獲得應(yīng)用。該工作為上海硅酸鹽研究所研究員祝迎春與日本AIST研究結(jié)構(gòu)研究員Fujiwara Masahiro共同協(xié)作完成,研究工作作為“Hot Paper”發(fā)表在國際著名雜志德國《應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed,2007 46, 22412244,2006年影響因子10.232)上,并已申報專利一項。

分子材料由于尺寸微小,分子運(yùn)動在宏觀環(huán)境下通常難以產(chǎn)生有效的作用,但在納米尺度的微器件上,如在納米孔的微小空間內(nèi),分子運(yùn)動足以主導(dǎo)納米空間內(nèi)的物理和化學(xué)過程。偶氮類化合物能夠發(fā)生快速、穩(wěn)定、連續(xù)可逆的光異構(gòu)化運(yùn)動,如果將其分子的一端固定,該分子的另一端將圍繞N-N鍵發(fā)生旋轉(zhuǎn)-翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。在紫外光作用下,偶氮化合物反式結(jié)構(gòu)異構(gòu)吸收紫外光轉(zhuǎn)化為順式結(jié)構(gòu),可見光或加熱條件下則由順勢結(jié)構(gòu)變?yōu)榉词浇Y(jié)構(gòu),在紫外-可見光的同時作用下,偶氮分子將發(fā)生連續(xù)的旋轉(zhuǎn)-翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。研究人員合成了偶氮苯類化合物N-(3-triethoxysilyl)propyl-4-phenylazobenzamide,并通過-SiO-鍵將該分子的一端固定于介孔壁,介孔內(nèi)的偶氮分子在紫外-可見光的作用下,通過調(diào)節(jié)光源能夠有效控制介孔內(nèi)膽固醇分子的釋放速率,并實現(xiàn)了膽固醇的快速釋放。通過在介孔口部進(jìn)一步組裝具有光控開關(guān)分子,構(gòu)筑了具有光控開關(guān)功能、光動力控釋功能的納米存儲器件。

 研究表明,通過化學(xué)方法能夠?qū)⒐δ芊肿优c納米結(jié)構(gòu)組裝為一體,實現(xiàn)納米器件的多功能化;通過光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,在紫外-可見光的作用下控制納米裝置的各個部件,從而完成特定的功能。該工作對探索納米科技新的研究方法與實驗技術(shù),建立新的納米體系,探討納米材料與器件的多種可能應(yīng)用具有一定的意義。

新型納米復(fù)合材料高效處理廢水

一項利用新型納米復(fù)合礦物材料處理含砷、含甲苯廢水的先進(jìn)實用技術(shù),日前在天津研制成功。實驗測試結(jié)果顯示,該技術(shù)投加劑量少,接觸時間短,吸附干擾小,有害及有機(jī)污染物去除效率高。經(jīng)處理后的水體可達(dá)標(biāo)排放或回收利用。

天津城市建設(shè)學(xué)院王銀葉教授等自主研發(fā)的這種礦物材料,由納米分子篩改性硅化合物復(fù)合制成,具有多孔、質(zhì)輕、比表面積大、吸附性強(qiáng)的特點(diǎn),特別適用于處理砷、氟共存的廢水,可達(dá)到同時除砷除氟的效果。

據(jù)了解,該材料不僅無毒、無害,使用后可再生循環(huán)利用,而且原料來源廣泛,工藝流程簡單,適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

                         

                                   科學(xué)家用DNA作為納米印刷模板

DNA是納米技術(shù)中最常使用的建筑模塊,通常被用來控制建造有序的納米結(jié)構(gòu)。在很大程度上,人們認(rèn)為DNA有望成為自下而上制造微型電子線路的基本模塊。

現(xiàn)在,一組來自美國Brigham  Young大學(xué)的科學(xué)家們把DNA自組織技術(shù)同微制造印刷術(shù)結(jié)合起來,制造納米通道、納米線和納米溝等結(jié)構(gòu)。這項發(fā)現(xiàn)為目前光學(xué)印刷術(shù)所達(dá)不到的尺寸下的納米加工開辟了新的路徑。他們的成果發(fā)表在最新一期的《Small》上。

研究人員Adam  WoolleyHéctor  Becerril發(fā)明了一種利用DNA為模板來定義基底圖案的方法。他們把DNA在基底上排列整齊,再在上面沉積一層金屬膜。DNA分子起納米蠟紙的作用,這樣來在基底上定義一些小于10納米的圖案。由于金屬膜以一定角度沉積,DNA分子的投影來定義基底上圖案的尺度,因此這種方法被研究人員稱為“DNA投影納米印刷術(shù)。

此后研究人員使用半導(dǎo)體工業(yè)中常用的活性氣體等離子體對圖案表面進(jìn)行各向異性刻蝕,在基底上得到了高縱寬比的溝槽。這些溝槽可以在頂端密封,來形成連續(xù)的納米通道;或者可以被化學(xué)功能化,作為沉積金屬納米線的模板。這些模板溝槽和制造出的納米線橫截面只有30納米,并能被裁剪成小于10納米。溝槽的確切尺寸可以通過改變沉積角度和沉積厚度來控制。

研究人員相信能夠用表面對齊的DNA分子來實現(xiàn)復(fù)雜圖案到基底的轉(zhuǎn)換。Wooley說:這項技術(shù)的特點(diǎn)是能利用DNA形成圖案,而并不需要DNA保持其核酸結(jié)構(gòu)不變。他認(rèn)為DNA投影納米印刷術(shù)能夠應(yīng)用在納米流體通道和化學(xué)傳感器領(lǐng)域。

加制成超微導(dǎo)電納米電線 長度達(dá)五萬納米

加拿大阿爾伯塔大學(xué)化學(xué)系教授、國家納米技術(shù)研究所負(fù)責(zé)人朱麗安?布里亞克率領(lǐng)的一個研究小組,在硅芯片上成功開發(fā)出了一種能夠制造超微導(dǎo)電納米電線的技術(shù),利用該技術(shù)可以制造出長度是其寬度5000倍的納米電線。該成果發(fā)表在最新出版的《自然納米技術(shù)》雜志上。

據(jù)布里亞克教授介紹,在實際應(yīng)用中,需要微細(xì)的電線來進(jìn)連接,他們找到了使用分子制作電線的方式,這些分子能以自行排列成線的形式成為導(dǎo)線。然后使用這些分子作為模板,用金屬進(jìn)行填充,就得到了想要的電線。

研究人員使用自己開發(fā)的自排列工藝,制成了25根平行的鉑納米電線,每條電線的寬度只有10納米,長度可以達(dá)到50000納米,相當(dāng)于人的頭發(fā)絲寬度。

布里亞克表示,所謂的自排列工藝,就好比DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),它也是一種自排列。在自排列中,分子可以相互識別,相互約定,形成一種結(jié)構(gòu)。所使用的分子也非常簡單,就是聚合體。布里亞克表示,這種電線可以滿足連接超小電子元器件的要求。該工藝可以提高計算機(jī)速度和存儲能力,同時也可以降低成本。

上一篇: 加拿大開發(fā)出柔性太陽能電池板 下一篇:  市場運(yùn)用前景廣闊的氫燃料電池技術(shù)
版權(quán)聲明:全球電池網(wǎng)轉(zhuǎn)載作品均注明出處,本網(wǎng)未注明出處和轉(zhuǎn)載的,是出于傳遞更多信息之目的,并不意味 著贊同其觀點(diǎn)或證實其內(nèi)容的真實性。如轉(zhuǎn)載作品侵犯作者署名權(quán),或有其他諸如版權(quán)、肖像權(quán)、知識產(chǎn)權(quán)等方面的傷害,并非本網(wǎng)故意為之,在接到相關(guān)權(quán)利人通知后將立即加以更正。
>>相關(guān)文章
評論表單加載中...
正在加載評論列表...
本文共有 條評論
>>