Arbeidsprinsipp for PEB. (A) Skjematisk illustrasjon som viser 3D nanoprinting av MPA-avkortet CdSe/ZnS QDs ved bruk av PEB. (B) Skjematisk illustrasjon som viser den underliggende mekanismen til PEB. (C) FTIR-spektra av de drop-cast QDs og trykt struktur. Kreditt: Vitenskap (2022). DOI: 10.1126/science.abo5345
Et team av forskere fra Tsinghua University, i samarbeid med en kollega fra Jilin University, har utviklet en ny 3D nanoprinting-teknikk som bruker halvledende kvanteprikker. I papiret deres publisert i tidsskriftet Vitenskap, beskriver gruppen deres nye teknikk og gir eksempler på resulterende 3D-objekter. Jia-Ahn Pan og Dmitri Talapin med University of Chicago gir et Perspektiv-stykke i samme tidsskriftutgave angående mer allsidige 3D-utskriftsenheter og arbeidet laget av teamet med denne nye innsatsen.
Bruken av 3D-utskrift for å lage tredimensjonale objekter har utvidet seg kraftig det siste tiåret, noe som har ført til nye produkter og raskere måter å lage demonstrasjonsobjekter på. Men, som forskerne med denne nye innsatsen bemerker, bruker 3D-skrivere primært materialer basert på polymerer, noe som begrenser typen produkter som kan lages. Produsenter sier at de vil kjøpe 3D-skrivere som er i stand til å skrive ut produkter med optisk eller elektroniske egenskaper. I denne nye innsatsen har forskerne i Kina tatt et stort skritt i den retningen.
Den nye metoden innebærer å bruke halvleder kvanteprikker (nanokrystaller laget av kadmiumselenid, dekket med sinksulfid og med hetter laget av 3-merkaptopropionsyreligander) som tillegg til trykkmateriale. Prikkene aktiveres ved hjelp av en laser. Fotoner fra laseren absorberes av en nanokrystall, noe som resulterer i en endring i kjemien som tillater binding mellom kvanteprikkene – en prosess kjent som to-fotonabsorpsjon. I oppsettet deres var absorpsjon av protonene kun mulig på steder hvor lysintensiteten var på det høyeste. Dette gjorde det mulig å lage bindinger mindre enn bølgelengden til lyset.
Forskerne bemerker at teknikken deres bevarer de optoelektroniske egenskapene til kvanteprikkersom betyr at 3D-produkter som skrives ut med blekket laget med dem, kan brukes i optoelektroniske enheter.
Forskerne demonstrerte soliditeten til ideene deres ved å bygge en 3D-printer som er i stand til å prestere to-foton absorpsjon og deretter brukte den til å lage flere objekter, hvorav noen var lysemitterende universitetsmerker. De viste også at den kunne brukes med en rekke materialer.
3D laser nanoprintere blir kompakte
Shao-Feng Liu et al, 3D nanoprinting av halvlederkvanteprikker ved fotoeksitasjonsindusert kjemisk binding, Vitenskap (2022). DOI: 10.1126/science.abo5345
Jia-Ahn Pan et al, 3D-printing av nanokrystaller med lys, Vitenskap (2022). DOI: 10.1126/science.add8382
© 2022 Science X Network
Sitering: 3D nanoprinting ved bruk av halvlederkvanteprikker for å lage optoelektriske materialer (2022, 9. september) hentet 10. september 2022 fra https://phys.org/news/2022-09-3d-nanoprinting-semiconductor-quantum-dots.html
Dette dokumentet er underlagt opphavsrett. Bortsett fra enhver rettferdig handel for formålet med private studier eller forskning, kan ingen del reproduseres uten skriftlig tillatelse. Innholdet er kun gitt for informasjonsformål.