Tým z Michigan State University vyvinul novou metodu „kreslení“ krystalů. Tato inovativní technologie kreslení krystalů laserem umožňuje-generování krystalů na vyžádání v určených časech a na určitých místech a poskytuje přesnější možnosti výroby materiálů pro obory, jako jsou solární články, osvětlení LED a lékařské zobrazování. Tento průlom byl publikován v posledním čísle ACS Nano, časopise American Chemical Society.
Krystaly jsou všudypřítomné, od televizních obrazovek a detektorů kouře až po ultrazvukové přístroje a sonarové systémy. Jejich jedinečné optické a elektrické vlastnosti jsou základem moderního technologického pokroku. Tradiční metody růstu však často vedou k tvorbě krystalů v náhodných časech a na náhodných místech, což ztěžuje zajištění kvality a konzistence. Tato nejistota dlouho omezovala výrobu vysoce-výkonných zařízení.
K řešení této výzvy použil tým ultrarychlou laserovou technologii, aby dosáhl vůbec prvního{0}}vykreslení krystalů v nanoměřítku. Pro své experimenty vybrali krystaly perovskitu halogenidu olovnatého-materiály s významnými aplikacemi v LED, solárních článcích a lékařském zobrazování.
Na rozdíl od předchozích komplexních kroků růstu krystalů tým nepoužíval zárodečné krystaly jako šablony. Místo toho zamířili laserem na drobné, lesklé zlaté nanočástice-méně než jedna{2}}tisícina průměru lidského vlasu-. Když jediný laserový puls zasáhl povrch nanočástice, došlo k okamžitému zahřátí, což vyvolalo růst krystalů prostřednictvím této interakce. Pomocí vysokorychlostní mikroskopie mohli tento proces dokonce pozorovat v reálném čase.
Tato metoda kreslení krystalů laserem připomíná laserové gravírování do kovu nebo dřeva. Nejen, že zlepšuje ovladatelnost výroby krystalů, ale také poskytuje nové výzkumné nástroje pro oblasti, jako je energetika, elektronika a kvantové technologie. Zároveň pomáhá chemikům lépe porozumět dlouholeté-záhadě tvorby krystalů.
Pomocí této metody může tým přesně řídit, kdy a kde krystaly rostou. Mohou sedět u mikroskopu a být svědky úplně prvního okamžiku zrození krystalu a řídit směr jeho růstu. Dále plánují použít lasery více barev k „kreslení“ složitějších krystalových vzorů a pokusit se vytvořit nové materiály nedosažitelné tradičními metodami.
