Le monde nano Dinks Shrinky

Méthode économique nanopatterning utilise populaire plastique shrinkable

Le monde magique de Shrinky Dinks--un artisanat matériau utilisé par des enfants depuis les années 1970--a pris sa résidence dans un laboratoire de l'Université de Northwestern.Une équipe de nanoscientists utilise les feuilles de plastique souples comme l'épine dorsale d'une nouvelle façon économique de créer, de tester et de confectionner des motifs de grande zone sur l'échelle du nanomètre.

"Toute personne ayant accès aux modèles de l'échelle du nanomètre grande zone au rabais pourraient bénéficier de cette méthode," a déclaré Teri W. Odom, professeur de chimie et professeur de recherche Dow Chemical Company Weinberg College of Arts et sciences.Odom a conduit à la recherche. «C'est une méthode simple, économique et haut débit de nanopatterning qui peut être effectuée dans tout laboratoire.»

Une recette de lithographie soft programmable: (1) de démarrer avec un substrat thermoplastique. (2) Effectuer SANE.(3) Substrat de chaleur. (4) Créer différents nanopatterns avec la même fonctionnalité tailles.(5) Répétition.

Détails de l'échelle du nanomètre assistée par solvant estampage méthode (SANE) sont publiées par la feuille de lettres Nano.Le travail apparaît également comme l'histoire de la couverture de problème de février 2011 de la feuille.

La méthode offre des possibilités sans précédent pour manipuler les propriétés électroniques, photoniques et magnétiques des nanomatériaux. Aussi facilement, il contrôle la taille et la symétrie d'un motif et peut être utilisé pour produire des millions de copies du motif sur une vaste zone. Les applications possibles incluent des périphériques qui tirent parti des modèles de l'échelle du nanomètre, telles que les cellules solaires, écrans haute densités, ordinateurs et capteurs chimiques et biologiques.

«Aucune autre méthode nanopatterning existant peuvent les deux modèles arbitraire de prototype avec des séparations de petites et de les reproduire sur gaufrettes de six pouces pour moins de 100 $, "Odom dit.

Commençant par un seul motif de maître, la méthode simple mais potentiellement transformatrice peut servir à créer de nouvel échelle du nanomètre maîtres avec des distances variables et tailles de fonctionnalité. SANE peut augmenter l'espacement des modèles jusqu'à 100 % ainsi que diminuer leur jusqu'à 50 % en une seule étape, simplement par étirement ou de chauffage (réduction) le substrat de polymère (la matière Dinks Shrinky).Également, SANE peut réduire la taille de la fonction critique aussi petit que 45 p. 100 par rapport au capitaine par contrôlé gonflement des moulages de polymère répétées avec des solvants différents. SANE travaille à l'échelle du nanomètre pour le macroscale.

Les biologistes, chimistes et physiciens qui ne sont pas familiarisés avec nanopatterning maintenant peuvent utiliser SANE pour la recherche à l'échelle du nanomètre.Ceux qui travaillent sur l'énergie solaire, stockage de données et plasmonique trouverez la méthode particulièrement utile, a déclaré Odom.

Par exemple, dans une application plasmonique, Odom et son équipe de recherche utilisé les capacités de répétition pour générer des nanoparticules métalliques baies avec séparations variables en continu sur le substrat même.

SANE offre un moyen de répondre aux trois défis grands motif de maître nanofabrication depuis le même ‑‑ et un seul ‑‑: (1) création densités de baie programmable, (2) réduisant les tailles de fonctionnalité essentielle et (3) conception symétries de treillis différents et reconfigurables sur vastes zones et d'une manière massivement parallèle.###

Le titre du papier Nano lettres est "Programmable Soft Lithography : Embossing de nano-échelle Solvent-assistée.»En plus de Odom, autres auteurs du papier sont Min Hyung Lee Mark D. Huntington, Wei Zhou et Jiun-Chan Yang, tous du Nord-Ouest.Le papier est disponible à pubs.acs.org/doi/abs/.

Contact : Megan Fellman fellman@northwestern.edu 847-491-3115 Northwestern University

UCLA chimistes, ingénieurs atteindre le record du monde avec les transistors à grande vitesse graphene

Graphène, un calque d'un atome-une épaisseur de carbone fait, a un potentiel considérable pour faire des appareils électroniques tels que les radios, les ordinateurs et les téléphones plus petits et plus rapides. Mais ses propriétés uniques ont également conduit à des difficultés en intégrant le matériel de ces dispositifs.

Dans un livre publié le 1 septembre dans la feuille de nature, un groupe de chercheurs de l'UCLA démontrer comment ils ont surmonté certaines de ces difficultés pour fabriquer le transistor graphene plus rapide à ce jour.

Avec la mobilité plus élevée de transporteur connus — la vitesse à laquelle les informations électroniques sont transmises par un matériau — graphene est un bon candidat pour radio-fréquence à grande vitesse électronique. Mais les techniques traditionnelles pour la fabrication de matériel souvent entraînent des altérations dans la qualité de l'équipement.

Illustration de la transistor à grande vitesse graphene conçu par les chercheurs de l'UCLA dirigés par Xiangfeng Duan. Le cylindre dans le milieu du transistor est la porte nanowire rotule.

L'équipe de l'UCLA, dirigée par le professeur de chimie et de la biochimie Xiangfeng Duan, a développé un nouveau processus de fabrication pour transistors graphene à l'aide d'un nanowire comme la porte self-aligned. Portes Self-Aligned sont un élément clé de transistors modernes, qui sont des dispositifs semi-conducteurs utilisées pour amplifier et de commuter les signaux électroniques.Portes sont utilisés pour passer le transistor entre les différents États et portes self-aligned ont été développés pour faire face aux problèmes d'alignement rencontrées en raison de l'ampleur de rétrécissement de l'électronique.

Pour développer la nouvelle technique de fabrication, Duan associées à deux autres chercheurs de l'Institut de NanoSystems de Californie à UCLA, Yu Huang, professeure adjointe de la science des matériaux et de l'ingénierie au Henry Samueli School of Engineering et spécialisées et Kang Wang, professeur de génie électrique à l'école Samueli.

«Cette nouvelle stratégie surmonte deux limites précédemment rencontrés dans les transistors graphene,» a déclaré Duan."Tout d'abord, il ne produire les défauts éventuels appréciables dans la graphene au cours de la fabrication, donc la mobilité haute transporteur est conservée. Deuxièmement, en utilisant une approche self-aligned avec un nanowire comme la porte d'embarquement, le groupe a pu surmonter alignement précédemment, difficultés rencontrées et fabriquent des périphériques très court-canal avec des performances sans précédent.»

Ces avances permis à l'équipe de démontrer les transistors de graphene de vitesse plus élevés à ce jour, avec une fréquence de coupure jusqu'à 300 GHz — comparables pour les meilleurs transistors de matériaux d'électrons haute mobilité ces arséniure de gallium ou le phosphure d'indium.

«Nous sommes très enthousiastes à propos de notre approche et les résultats, et nous prenons actuellement des efforts supplémentaires à l'échelle de l'approche et de stimuler davantage la vitesse.» a déclaré Lei Liao, fellow postdoctoraux à UCLA.

Radio-fréquence à grande vitesse électronique peut-être également trouver larges applications micro-ondes technologies de communication, d'imagerie et de radar.###

Le financement de cette recherche provenait de la National Science Foundation et le National Institutes of Health.

L'Institut de NanoSystems de Californie à UCLA est un centre de recherche intégrée d'exploitation conjointement à UCLA et UC Santa Barbara, dont la mission est de favoriser les collaborations interdisciplinaires de découvertes nanosystems et nanotechnologies ; former la prochaine génération de scientifiques, des éducateurs et des leaders technologiques ; et faciliter les partenariats avec l'industrie, fueling de développement économique et le bien-être social de Californie, aux États-Unis et du monde.Le CNSI a été créé en 2000 avec 100 millions de dollars à l'état de Californie et un montant supplémentaire de 250 millions de dollars de subventions de recherche fédéraux et le financement de l'industrie.

À l'Institut, les scientifiques dans les domaines de la biologie, chimie, biochimie, physique, mathématiques, computational science et génie sont de mesure, de modification et manipuler les blocs de construction de notre monde — atomes et des molécules.Ces scientifiques bénéficient une culture de laboratoire intégré leur permettant d'effectuer une recherche dynamique à l'échelle du nanomètre, conduisant à des percées importantes dans les domaines de la technologie de la santé, l'énergie, l'environnement et d'informations.

mrodewald@cnsi.UCLA.edu 310-267-5883 , Université de la Californie--Los Angeles