Mara 1,000 ndogo kuliko nafaka ya mchanga - teknolojia mpya zaidi ya nyuzi za nyuzi inaweza kuzidisha kasi ya mtandao

Watafiti wa Uswidi wameunda uchapishaji wa 3D kwa kukuza glasi ndogo za glasi kwenye nyuzi za macho, kuahidi mtandao wa haraka, sensorer zilizoboreshwa, na mifumo ya juu ya kufikiria, wakati wa kuzuia uharibifu wa joto la juu kwa mipako ya nyuzi. Mikopo: David Callahan

Watafiti wa Uswidi wamechapishwa kwa glasi ndogo za glasi za 3D kwenye nyuzi za macho, kuongeza kasi ya mtandao na kuunganishwa. Mbinu hii, yenye nguvu zaidi na sahihi, inaweza kubadilisha hisia za mbali, dawa, na picha.

Katika kwanza kwa mawasiliano, wanasayansi wa Uswidi wamefanikiwa kuchapisha glasi ndogo za glasi moja kwa moja kwenye vidokezo vya nyuzi za macho, maeneo madogo kama sehemu ya nywele ya mwanadamu. Mafanikio haya yanaweza kusababisha kasi ya haraka ya mtandao na kuunganishwa kwa kuimarishwa, pamoja na maendeleo ya sensorer ndogo na mifumo zaidi ya kufikiria.

Kuripoti hivi karibuni katika jarida la ACS Nano, watafiti katika Taasisi ya Teknolojia ya KTH Royal huko Stockholm wanasema kuunganisha vifaa vya macho vya glasi na nyuzi za macho huwezesha uvumbuzi mwingi, pamoja na sensorer nyeti zaidi za mazingira na huduma ya afya.

Mbinu za uchapishaji wanazoripoti pia zinaweza kudhibitisha kuwa muhimu katika utengenezaji wa dawa na kemikali.

Lee-Lun Lai anaonyesha usanidi wa kuchapisha microstructures ya glasi ya silika kwenye nyuzi ya macho. Mikopo: Lee-Lun Lai anaonyesha usanidi wa kuchapisha vifurushi vya glasi ya silika kwenye nyuzi ya macho.

Maendeleo katika mbinu za kuchapa

KTH Profesa Kristinn Gylfason anasema njia hiyo inashinda mapungufu ya muda mrefu katika muundo wa vidokezo vya nyuzi na glasi ya silika, ambayo anasema mara nyingi inahitaji matibabu ya joto la juu ambalo linaathiri uadilifu wa mipako ya nyuzi nyeti. Kinyume na njia zingine, mchakato huanza na nyenzo za msingi ambazo hazina kaboni. Hiyo inamaanisha kuwa joto la juu halihitajiki kutoa kaboni ili kufanya muundo wa glasi uwe wazi.

Mwandishi anayeongoza wa utafiti, Lee-Lun Lai, anasema watafiti walichapisha sensor ya glasi ya silika ambayo ilithibitisha zaidi kuliko sensor ya kawaida ya plastiki baada ya vipimo vingi.

Picha ya microscopic ya muundo wa maonyesho ya glasi iliyochapishwa kwenye ncha ya nyuzi za macho. Mikopo: David Callahan

"Tulionyesha sensor ya glasi ya kuangazia glasi iliyojumuishwa kwenye ncha ya nyuzi ambayo ilituruhusu kupima mkusanyiko wa vimumunyisho vya kikaboni. Kipimo hiki ni changamoto kwa sensorer zenye msingi wa polymer kwa sababu ya kutu wa vimumunyisho, "Lai anasema.

"Miundo hii ni ndogo sana unaweza kutoshea 1,000 kati yao juu ya mchanga wa mchanga, ambayo ni juu ya saizi ya sensorer inayotumika leo," mwandishi mwenza wa utafiti, Po-Han Huang.

Watafiti pia walionyesha mbinu ya kuchapa nanogratings, mifumo ndogo ndogo iliyowekwa kwenye nyuso kwenye kiwango cha nanometer. Hizi hutumiwa kudanganya mwanga kwa njia sahihi na kuwa na matumizi yanayowezekana katika mawasiliano ya kiasi.

Gylfason anasema uwezo wa kuchapisha miundo ya glasi ya kiholela moja kwa moja kwenye ncha ya nyuzi hufungua mipaka mpya katika picha. "Kwa kufunga pengo kati ya uchapishaji wa 3D na upigaji picha, maana ya utafiti huu inafikia mbali, na matumizi yanayowezekana katika vifaa vya microfluidic, kasi ya MEMS, na emitters zilizojumuishwa na nyuzi," anasema.

Rejea: "Uchapishaji wa 3D wa glasi ndogo ndogo na vipengee vya Subwavelength kwenye vidokezo vya nyuzi za macho" na Lee-Lun Lai, Po-Han Huang, Göran Stemme, Frank Niklaus na Kristinn B. Gylfason, 29 Machi 2024, ACS Nano.
Doi: 10.1021/acsnano.3c11030

Utafiti huo ulifadhiliwa na Miradi ya Utafiti wa Taiwan ya Uswidi 2019 na Shirika la Uswidi la Utafiti wa kimkakati.