Специалисты из Университета Буффало (штат Нью-Йорк) Пашалис Александридис (Paschalis Alexandridis) и Аристайдс Докослис (Aristides Docoslis) сделали важный шаг на пути к нанотехнологии. Они разработали новый метод сборки трехмерных структур из наночастиц, который может быть использован для быстрого производства различных наноразмерных инструментальных средств и машин.

Для манипулирования частицами они использовали генератор неоднородных электрических полей со специальными микроэлектродами. Явление, лежащее в основе технологии, известно как диэлектрофорез (движение частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкой или газообразной среде, под действием внешнего электрического поля). Удалось таким образом транспортировать и укладывать в определенные двух- и трехмерные структуры микрочастицы латекса, кварца и графита, скреплять их вместе с помощью электрического поля.

Тот же самый процесс может быть применен и к наночастицам, считает Александридис. Так можно расставлять частицы в пространстве произвольным образом и получать заказанные структуры с желательными электрическими, оптическими или механическими свойствами. На эту работу Исследовательский центр нанотехнологий (Nanoscale Exploratory Research - NER) выделил 100 тыс долларов.

Технология, похоже, обладает достаточной универсальностью. Она может использоваться для манипуляций с частицами практически любого сорта, вне зависимости от того, заряжены они или нет, находятся ли в жидкой или газовой среде. Из-за подобной гибкости нет никаких особых ограничений в применимости подобного процесса в будущих нанопроизводствах.

Осваивая процесс диэлектрофореза, Александридис разрабатывает специальные модели, чтобы предсказывать, как различные частицы и комбинации частиц будут себя вести под влиянием различных электрических полей. Поведение частицы зависит от ее размера, свойств электрода, приложенного напряжения и частоты электрополя. Александридис также разрабатывает способы склейки частиц после того, как они будут собраны с помощью электрического поля. Цель состоит в том, чтобы связать частицы в структуру со стабильными свойствами, сделать ее устойчивой к внешним воздействиям и эластичной. После того, как частицы склеены, можно будет выключить электрическое поле и получить автономную, упорядоченную нужным образом структуру. Впрочем, в дальнейшем можно будет изменить частоту поля таким образом, чтобы выборочно "отклеить" и удалить ненужные частицы.

Источник:
ScienceDaily News