Téléphones intelligents, tablettes et écrans d'ordinateurs portables, objectifs de caméra, dispositifs de biodétection, Les puces intégrées et les cellules photovoltaïques solaires font partie des applications qui pourraient bénéficier d'une méthode innovante d'assemblage de nanocristaux mise au point par des scientifiques australiens.

Les nanocristaux ont un large éventail d'utilisations existantes et potentielles, mais ils sont souvent fabriqués avec des méthodes chimiques humides qui présentent des défis lorsqu'on cherche à les incorporer efficacement dans des appareils.

Cependant, des chercheurs du Centre d'excellence de l'ARC en science Exciton ont démontré une méthode hautement efficace et contrôlable pour assembler des nanoparticules individuelles directement dans un modèle pré-configuré.

Ils ont partagé les détails de cette technique dans un article publié dans la revue Matériaux avancés qui passe en revue l'état du domaine et résume leur nouvelle approche.

En appliquant un champ électrique à un certain niveau de force, une technique appelée dépôt électrophorétique (EPD), chercheurs de l'Université de Melbourne et de l'agence scientifique nationale australienne, CSIRO, ont été en mesure de créer un réseau de nanocristaux unique presque parfait en utilisant soit des nanosphères d'or, soit des nanotiges d'or.

Et en peaufinant le potentiel appliqué aux matériaux dans le cadre de ce domaine, les chercheurs ont même découvert qu'ils étaient capables de dicter si les nanocristaux s'assemblent dans des configurations verticales ou horizontales.

L'auteur principal M. Heyou Zhang, un doctorat candidat, a déclaré :« Les méthodes de nanofabrication conventionnelles produisent normalement des nanostructures 2D. Avec la capacité de s'assembler dans les directions verticale et horizontale et avec un contrôle spatial des nanoparticules à la surface, cette méthode offre beaucoup plus d'opportunités pour construire et fabriquer des structures à l'échelle nanométrique."

Bien que le manuscrit se concentre sur l'assemblage de nanocristaux d'or, la technique a été appliquée aux points quantiques semi-conducteurs, nanoparticules magnétiques et nanoparticules organiques.

Le prochain objectif de la recherche est la création d'un seul interrupteur "on-off" à point quantique, qui peut faire partie d'une porte logique ou d'un pixel mémoire pour le stockage d'informations à haute densité.

Cependant, il existe déjà un intérêt de la part des partenaires de l'industrie dans d'autres domaines également.

« Nous pouvons utiliser des réseaux de nanocristaux d'or assemblés comme pixel plasmonique, qui est une unité d'affichage couleur avec une pureté et une saturation des couleurs élevées, " Hé, tu as dit.

"Il fournit une couleur très distincte avec des propriétés dépendantes de l'angle ou de la polarisation, qui a un potentiel en tant que dispositif de sécurité ou en imagerie médicale."

Heyou estime que l'approche a un grand potentiel en tant que méthode d'assemblage universelle de nanomatériaux.

Il a dit :« Nous pouvons utiliser ces particules pour construire des lentilles métalliques reconfigurables, comme les lentilles de votre téléphone.

"L'épaisseur de l'objectif de l'appareil photo de votre téléphone est limitée par les géométries optiques, mais avec cette méthode, vous pourrez peut-être le réduire à la taille d'un micromètre."

Le Centre recherche des partenaires pour aider à étendre le nouveau processus EPD.

Auteur principal, le professeur Paul Mulvaney, directeur du Centre d'excellence ARC en science de l'exciton, mentionné, "Heyou a trouvé une nouvelle approche pour la fabrication à grande échelle de nanomatériaux. Cette méthode de dépôt résout un obstacle fondamental pour la nanotechnologie et crée une voie viable pour la miniaturisation des dispositifs optiques et électroniques."