(PhysOrg.com) -- Les scientifiques de Berkeley Lab ont mis au point un robot révolutionnaire de fabrication de nanocristaux, capable de produire des nanocristaux avec une précision stupéfiante. Ce robot unique en son genre, nommé WANDA, fournit des nanocristaux colloïdaux aux propriétés sur mesure pour l'électronique, marquage biologique et dispositifs luminescents. Étant donné que ce robot est contrôlé par des protocoles logiciels, les utilisateurs novices peuvent demander à WANDA d'effectuer des flux de travail complexes qui nécessitent traditionnellement une vaste expérience en chimie.

N'est plus attribuable à une erreur humaine - les scientifiques du Berkeley Lab ont mis au point un robot révolutionnaire de fabrication de nanocristaux, capable de produire des nanocristaux avec une précision stupéfiante. Ce robot unique en son genre fournit des nanocristaux colloïdaux aux propriétés sur mesure pour l'électronique, marquage biologique et dispositifs luminescents.

Cet ingénieur robotique est nommé WANDA (Workstation for Automated Nanomaterial Discovery and Analysis) et a été développé en collaboration avec Symyx Technologies à la Molecular Foundry, une installation d'utilisateurs du département de l'énergie des États-Unis située à Berkeley Lab. En automatisant la synthèse de ces nanocristaux, WANDA contourne les enjeux des techniques traditionnelles, qui peuvent être laborieuses et difficiles à reproduire d'un laboratoire à l'autre. Quoi de plus, Les prouesses synthétiques de WANDA peuvent aider les chercheurs à passer au crible un vaste, bassin diversifié de matériaux pour des applications spécifiques. Une telle approche combinatoire est utilisée depuis des décennies dans l'industrie pharmaceutique et est maintenant appliquée aux nanomatériaux à la Fonderie.

« WANDA fabrique des nanocristaux d'une qualité exceptionnelle - à chaque fois - optimisés pour différentes applications, " a déclaré Delia Milliron, Directeur de l'Installation Nanostructures Inorganiques à la Fonderie Moléculaire. « Nous les fournissons aux utilisateurs et commençons tout juste à utiliser WANDA pour découvrir de nouvelles compositions de nanocristaux aux propriétés avantageuses. »

La robotique de manipulation de liquides de WANDA prépare et initie des réactions en injectant des précurseurs chimiques de nanocristaux dans un ensemble de réacteurs. Une fois une série de réactions terminée, les propriétés structurales et optiques de ces nanocristaux peuvent être criblées rapidement, également en utilisant des méthodes automatisées. WANDA est logé à l'intérieur d'une chambre remplie d'azote, conçu pour empêcher l'oxygène et l'eau d'interagir avec les précurseurs chimiques réactifs et les nanocristaux fraîchement formés. Étant donné que ce robot est contrôlé par des protocoles logiciels, les utilisateurs novices peuvent demander à WANDA d'effectuer des flux de travail complexes qui nécessitent traditionnellement une vaste expérience en chimie.

Milliron et ses coauteurs à la fonderie et à l'université de Californie, Berkeley, ont demandé à WANDA de produire et d'optimiser un ensemble diversifié de nanomatériaux dans des conditions analogues à celles utilisées dans la chimie traditionnelle à base de flacons. En commençant par des nanomatériaux largement étudiés et utiles dans la pratique, tels que les points quantiques de séléniure de cadmium, dont la taille peut être ajustée pour émettre différentes couleurs de lumière visible - l'équipe a montré comment WANDA peut optimiser la taille, structure cristalline et propriétés de luminescence de différents nanocristaux.

« Cette technologie va changer la façon dont la recherche en nanosciences est effectuée, " a déclaré Emory Chan, associé principal en ingénierie scientifique à la Molecular Foundry. "Non seulement WANDA permet l'optimisation et la production de masse de nanoparticules dont nos utilisateurs ont besoin, mais ce robot facilite également les expériences qui nous permettent de mieux comprendre la chimie et la physique des matériaux à l'échelle nanométrique.

Un article rapportant cette recherche intitulé, "Reproductible, synthèse à haut débit de nanocristaux colloïdaux pour une optimisation dans l'espace des paramètres multidimensionnels, » apparaît dans la revue Nano Letters et est disponible dans Nano Letters en ligne. Les co-auteurs de l'article avec Chan et Milliron sont Chenxu Xu, Alvin Mao, Gang Han, Jonathan Owen et Bruce Cohen.

Ce travail a été soutenu par le Bureau des sciences du DOE.