跳舞激光器悬浮碳纳米管

2017-07-08 03:08:19

作者:Celeste Biever碳纳米管首次被激光束拾取并移动这个技巧最终可能为那些希望基于纳米管组件构建微芯片的工程师提供一种将小型设备移动到位的方法纳米管的半导体特性 - 只有几纳米宽,大约100纳米长 - 意味着它们有朝一日可能被用作低功耗,超快芯片的基础但到目前为止,定位碳管的唯一方法是费力的:用一种称为原子力显微镜的昂贵仪器轻推它们因此,纽约大学的David Grier和来自伊利诺伊州芝加哥光学公司Arryx的Joseph Plewa和同事们想知道一种称为光学陷阱的技术能否更方便地完成这项工作该技术利用激光束捕获小颗粒的能力,因此当光束移动时,粒子随之移动生物学家已经使用光学捕获来捕获单个细胞 - 例如,将单个红细胞分离出来用于研究镰状细胞贫血或疟疾治疗光学捕获是有效的,因为激光束在中心比在边缘附近更强烈因此,当粒子远离光束的中心时,它将更多的光折射远离中心而不是朝向它(见图)当折射光向外获得动量时,粒子上的反应使其朝向光束中心发出动量因此,粒子将始终被吸引到光束的中心,并且只要它足够小以经受非常小的重力或摩擦,当光束移动时,物体跟随它虽然血细胞横跨几微米,但Grier和Plewa想要移动的纳米管直径仅在2到20纳米之间但是使用单个光阱将许多纳米管移动到位将几乎与使用原子力显微镜一样费力研究人员通过使用液晶“分束器”将其激光束分成200个可单独控制的光束来克服这一点,这使得它们可以从显微镜载玻片表面上的纳米管束制作三角形,正方形,五边形和六边形他们的成功受到了加州大学伯克利分校的纳米管专家和物理学家Alex Zettl的欢迎 “目前还没有可靠的方法来操纵大量的纳米管这种方法应该找到有趣的研究和工业应用,“他说 Zettl在4月份宣布他已经在纳米工程师的工具箱中建造了一个新元素:烙铁,成为头条新闻通过用铟金属气体喷涂碳纳米管,Zettl的团队沿纳米管表面形成了10纳米宽的固体凸点向纳米管施加电流使凸起熔化,