Scienty

Фото: img.freepik.com

Исследователи из Университета штата Мичиган разработали способ изготовления кристаллов, формируя их поверхность с помощью ультраскоростного лазера, воздействующего на золотой порошок. Данная инновационная технология позволит учёным и инженерам создавать кристаллы требуемого типа, которые находят применение в светодиодах, солнечных батареях и устройствах медицинской визуализации.

Как отмечает профессор химии Элед Хараль, ведущий автор исследования, привычные способы выращивания кристаллов характеризуются непредсказуемостью и могут вызывать дефекты в конечном продукте. Учитывая возрастающую потребность в кристаллах высокого качества для узкоспециализированных применений, исследователи использовали высокоточные лазерные технологии, доступные в университете.

В процессе исследований ученые воздействовали ультракороткими лазерными импульсами на золотые наночастицы, размеры которых составляют менее одной тысячной доли ширины человеческого волоса. Возникшее при этом перегрев провоцировал образование кристаллов. Этот процесс, как выяснилось, можно наблюдать в режиме реального времени при помощи мощного микроскопа.

Специалисты провели аналогию между этим несложным методом и созданием узоров на деревянных или металлических поверхностях, отметив, что возможность «наносить рисунок» кристаллами предоставляет беспрецедентный уровень управления формированием кристаллических структур.

В планах команды – расширение экспериментов с использованием различных длин волн света для создания более детализированных кристаллических структур. Исследователи рассчитывают разработать принципиально новые материалы, получение которых невозможно с помощью обычных технологий, и протестировать полученные кристаллы в действующей электронике с целью оценки перспектив внедрения технологии в коммерческое производство.

Предложенный подход знаменует начало нового этапа в исследовании и проектировании материалов, предоставляя ученым значительные возможности для инноваций в области энергетики, медицины и электроники будущего.

Статья опубликована в научном журнале .