Nanokubussen assembleren zich automatisch in antennes en lenzen

Onderzoekers hebben een techniek ontwikkeld om van kleine nanoblokjes zilverstructuren te bouwen die in optische apparatuur gebruikt kunnen worden. De nanokubussen assembleren zich automatisch in de gewenste antennes en lenzen.

Om steeds kleinere optische componenten voor computers te ontwikkelen, maar ook voor de bouw van steeds gevoeligere optische sensors, maken onderzoekers gebruik van zogeheten plasmonische technieken. Daarbij wordt licht of vergelijkbare elektromagnetische straling gemanipuleerd met structuren die kleiner zijn dan de golflengte van de straling. Het lithografisch produceren van dergelijke kleine structuren is prijzig en het blijkt lastig om details van enkele nanometers te produceren.

Onderzoekers van de San Diego Jacobs School of Engineering aan de universiteit van Californië hebben echter een eenvoudige manier ontwikkeld om de benodigde structuren te bouwen. Ze maken gebruik van kleine metalen kubussen, in dit geval van kristallijn zilver, met zijdes van ongeveer 0,1 micrometer. Het plasmonische effect vindt plaats op de contactvlakken tussen de kubussen; daarbij kunnen de onderzoekers de kubussen getrapt of in rechte lijnen ordenen.

De oriëntatie van de kubussen, en de formatie van grotere structuren die als plasmonische lens en antenne kunnen dienen, zijn automatisch. Door de zilveren blokjes van verschillende coatings te voorzien, assembleren ze zich met de hoeken of juist met de ribben tegen elkaar. De lengte van de polymeerketens van de coatings reguleert de assemblage. De golflengtes licht die de resulterende structuren kunnen reflecteren en doorgeven, zijn afhankelijk van de onderlinge oriëntatie.

Reacties (26)

Door de zilveren blokjes van verschillende coatings te voorzien, assembleren ze zich met de hoeken of juist met de ribben tegen elkaar.

Gaat dat dan ook voor grotere hoeveelheden nanoblokjes werken of zit je zo aan een maximum omdat ze anders de weg kwijtraken?

Of worden ze een voor een gecoat en 'snappen' ze op hun plaats waarna de andere van een andere coating wordt voorzien en zich ineens op de hoek 'snapt'?

Zou handig zijn als er een filmpje of animatie het proces ietwat zou verduidelijken.

Worden misschien de kleine structuren die hier op de plaatjes staan weer los van elkaar samengevoegd tot een groter geheel, een antenne oid. dus of wordt de hele antenne of lens oid. in een keer geassembleerd/opgebouwd door de 'automatische' plaatsing dmv. de coating?

Ik ga denk ik maar even het bronartikel lezen

Kan iedereen aanraden het bronartikel te lezen, je leert veel meer over de techniek en de mogelijkheden ervan:

"Confining light into ultra-small volumes could allow optical sensors that are extremely sensitive and that could allow researchers to monitor how a single molecule moves, reacts, and changes with time."

Dit wordt dus mogelijk doordat de nanoblokjes zo precies te plaatsen zijn dat je metingen kan verrichten die tot nu toe niet mogelijk waren. Optische sensors, die wellicht weer heel nauwkeurig in een grotere assemblage geplaatst kunnen worden om optische cpu's te bakken.

Ze kunnen tot nu toe dus alleen nog de blokjes in 2 verschillende richtingen plaatsen, wat dalijk gecombineerd moet worden om complexe structuren te maken.
Het plaatsen van blokjes langs elkaar was al mogelijk maar de onderzoekers hebben dus een manier gevonden om met lange polymeren de blokjes naar de rand te forceren ipv langs elkaar te 'snappen'.
Nu nog een manier om groter te construeren en de mogelijkheden zijn eindeloos.

@de meeste reacties op dit item, is dit tegenwoordig het niveau op tweakers?
Tergend gewoon, post alsjeblieft niks als je niks zinnigs te melden hebt...
@tweakers redactie: doe er eens wat aan, het begint mensen weg te jagen en tweakers verdient dit niet, of gaat het alleen om de kliks en de ads want dan ben ik hier dalijk ook weg. Er wordt al genoeg over gezeurd op het forum en er wordt niks aan gedaan, in de ban met die accounts die alleen komen trollen.

[Reactie gewijzigd door paazei op 14 juni 2012 17:35]

ben ik de enige die een beginende replicator zie

Off topic: Ik dacht gelijk aan de Borg: You will be assimilated....

dit is dus weer een leuke kleine doorbraak en een goede ontwikkeling.
Ik vraag me af waarvoor ze dit allemaal zullen gebruiken, en hoelang het duurt voor dit overal en nergens gebruikt zal worden.

Staan genoeg voorbeelden en uitleg in het artikel, als je het even gelezen had in plaats van fipohunten, had je misschien het volgende vernomen:

"Om steeds kleinere optische componenten voor computers te ontwikkelen, maar ook voor de bouw van steeds gevoeligere optische sensors".

Even op de source link klikken was ook niet verkeerd geweest.

jah, maar dat soort vage antwoorden heb ik natuurlijk niks aan.

Wat is het voordeel van die kleinere optische componenten voor computers?
Wat is er mis met de computers zoals ze nu zijn?

Waar worden die gevoeligere optische sensors voor gebruikt als we ondertussen ook al de laser technologie hebben?

dus voordat je mij afkraakt voor fipo hunten, moet je misschien eens iets verder doordenken.

Wat is er mis met de computers zoals ze nu zijn?

Hmm, voor jou is "vandaag" dus het einde der ontwikkeling van computers...

[Reactie gewijzigd door BlaDeKke op 15 juni 2012 12:17]

Ik kan wel een paar toepassingen bedenken. Let wel - ik heb slechts een GBV diploma - dus of het enig hout snijdt...

Kleinere optische componenten zorgen ervoor dat er compactere netwerk componenten gebouwd kunnen worden. Bijvoorbeeld voor storage netwerken die dan minder volume eenheden computerruimte in beslag nemen.

Gevoeligere optische componenten zorgen ervoor dat er minder energie verloren gaat bij de overgang. Waardoor er grotere afstanden overbrugt kunnen worden zonder versterkers. Wat weer scheelt in stroomverbruik.

Als je die twee bij elkaar brengt kun je, in vergelijking met de huidige situatie, met kleinere kasten en minder stroomverbruik een wijk voorzien van een fiber aansluitingen.

Het klinkt bijna als tetris op een heel klein niveau..

Goeie zet, maar.... Niet geheel zonder risico
Het gebruik van zilver in electronica, veroorzaakt onder sommige omstandigheden zgn. zilvermigratie ! DIt lijkt op zeer scherpe en unltradunne naalden die spontaan en geheel willekeurig groeien. met als gevolg kortsluiting of doorbraak gan gate oxide's

Ook hier zal op moleculair niveau onder je goede omstandigheden spontane en willekeurige groei onstaan onder onvloed van de gebruikte vormen van licht icm resten van zuren ed. Want in de praktijk kan je niet altijd alles mbv plasma's etsen

door het gebruik van fololitografische processen en de resuduen heb je dan een onverwacht probleem gecreeerd

eens zien wat ze daar mee doen !

Ik vond natuurkunde erg leuk, maar dit gaat toch wel een beetje boven m'n pet hoor

Ik ben toch niet de enige die zich hier totaal niets bij voor kan stellen?

Dus ze zitten daar in San Diego eigenlijk nMinecraft te spelen?

Waarom lees ik toch Nekobussen in plaats van Nanokubussen. Ik heb zeker teveel anime gekeken

ik snap geen zak van het doel... wat geeft dit voor mogelijkheden?

nanolasers voor optische schakelingen, bijvoorbeeld. Een optische chip is enorm veel sneller dan een electrische chip (voor zover haalbaar iig), aangezien de snelheid van het licht door glas hoger is dan die van electronen door de metalen in een electrische chip.

Dat soort dingen zijn ook enorm duur om te fabriceren met de standaard lithografische processen, dus als je ze vanzelf kunt kweken / laten groeien, is dat een enorme kosten besparing.

En aangezien we met huidige elektronica ook al tegen de maximale schakelsnelheid van de transistors aanzitten (boven de 4GHz kan wel, vandaar overklokken, maar het vraagt meer stroom en wordt minder stabiel) moet er of een ander materiaal gevonden worden wat elektriciteit geleidt en sneller kan schakelen dan silicium, of we gaan over op optisch

4Ghz is niks voor een transistor, 40Ghz is beetje standaard wat nu bij massaproductie gebruikt word door intel en amd, heb het dan nog steeds over silcon transistors, in lab zijn al transistor die sneller dan Thz kunnen schakelen. Je verwart het denk ik met architectuur van bijvoorbeeld intel of amd die niet veel sneller kunnen dan 4Ghz door hun ontwerp. Ligt niet aan de transistors maar aan ontwerp, zouden ze ontwerp maken met minder transistors en meer ruimte om warmte kwijt te raken kan de chip stuk sneller schakelen, 20, 30 of meer Ghz moet geen enkele probleem vormen zolang het maar voor die snelheid ontworpen word. Of het de prestatie ten goede komt is natuurlijk een tweede

[Reactie gewijzigd door mad_max234 op 14 juni 2012 19:13]

1. Ze willen licht manipuleren. Wikipedia: "Het zichtbare spectrum strekt zich uit over golflengten van ca 380 nm (nanometer) (violet) tot 780 nm (rood)"

2. Het artikel: "The nanocubes used in this study were less than 0.1 microns" en als je zelf de foto's bij artikel bekijkt zie dat ze ribben van ca. 70nm hebben, da's toch nano-schaal?

Wat wil jij dan, met UV of röntgen rommelen? Hmm, misschien wel leuk.