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[導(dǎo)讀]日前,普渡大學(xué)的研究人員研究出一種電動(dòng)繪圖技術(shù),使用激光和全息圖即可迅速排列大量微粒。該技術(shù)有望取代現(xiàn)有的繪圖技術(shù),用以生物樣本的分析或者納米級(jí)元器件的制造。 同時(shí)還可以推動(dòng)“芯片實(shí)驗(yàn)室("lab-on-a-c

日前,普渡大學(xué)的研究人員研究出一種電動(dòng)繪圖技術(shù),使用激光和全息圖即可迅速排列大量微粒。該技術(shù)有望取代現(xiàn)有的繪圖技術(shù),用以生物樣本的分析或者納米級(jí)元器件的制造。

同時(shí)還可以推動(dòng)“芯片實(shí)驗(yàn)室("lab-on-a-chip)”技術(shù)的發(fā)展(其中的芯片被用來分析生物樣本)。研究人員正在嘗試研制出“高吞吐量”的芯片以透過最小的樣本快速檢測(cè)大量的粒子和分子。

該技術(shù)還可以幫助研究人員設(shè)計(jì)傳感器技術(shù),通過將微粒移動(dòng)芯片上的特定區(qū)域以進(jìn)行檢測(cè)和分析。

普渡大學(xué)的研究人員Stuart Williams聲稱:“如果你想利用舊有的電動(dòng)繪圖方法進(jìn)行大量微粒的繪圖并且達(dá)到我們的精確率,需要花幾個(gè)小時(shí)到幾天的時(shí)間,而我們的方法只需要幾秒鐘。我們能夠利用這項(xiàng)技術(shù)為光線,粒子或者渦流繪制圖樣?!?/FONT>

實(shí)驗(yàn)元件包括兩個(gè)氧化銦錫制成的相距50微米的平行電極,并將一個(gè)灌滿熒光氣泡的液體樣本注入到兩個(gè)電極之間,然后使用靠近紅外線波長(zhǎng)的激光照射其中一個(gè)透明電極,藉此就在兩個(gè)電極間產(chǎn)生一個(gè)了微小的電勢(shì)差。

通過對(duì)電極施加交流偏置信號(hào)以及照射1,064-nm光學(xué)波長(zhǎng)的光線,微粒集的圖樣就能夠在低于100KHz的頻率下繪制出來。

普渡大學(xué)研究園區(qū)Birck納米技術(shù)中心的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的一名博士研究生Aloke KumarKumar表示:“我們通過這種方法繪制了各種各樣的全息圖像,同時(shí)也因?yàn)樗鼈兪侨D,我們還可以藉此排列成不同的形狀,如直線或者是‘L’形?!?/FONT>

液體樣本里的粒子會(huì)自動(dòng)移到有光線的地方,并排列成全息圖狀。該方法可用來移動(dòng)粒子和分子到特定的位置,還可以創(chuàng)造微小的電子或者特殊的機(jī)械特性。

研究人員聲稱他們的技術(shù)克服了現(xiàn)有兩種納米級(jí)粒子處理方法的局限性。其中一種技術(shù)叫做“光學(xué)捕捉”,即使用高度聚焦的光束捕獲和精確排列粒子。但該技術(shù)每次只能移動(dòng)極少數(shù)粒子。

另一種技術(shù)叫做“介電電泳”,利用金屬電路產(chǎn)生的電場(chǎng)每次可以移動(dòng)大量粒子,但是一旦該電路圖案確定下來就不能被更改了。

普渡大學(xué)發(fā)明的新方法除了可以移動(dòng)大量的粒子,還可以通過改變?nèi)D的形狀或者光線的位置快速改變粒子排列圖案。

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