数学模型可以让研究者去复杂microsculptures包括花瓶和螺旋生长

扫描电镜微观结构-图4 d & 4 e

来源:科学/ AAAS©

Silica-carbonate晶体可以成长为microsculptures感谢美国科学家开发的理论框架。微乎其微的花瓶,螺旋和刺猬一样束器可以找到应用程序组件在电子或光学设备。

微型结构可以通过切除部分是从一块较大的材料(光刻技术),3 d打印技术或通过胶体自组装。然而所有这些方法有其自身的缺点:光刻难以扩大,3 d印刷不能准确地制作micrometre-sized结构和自组装通常只产生对称的形状。

现在,Lakshminarayanan马哈来自哈佛大学和他的团队发现了物理化学法驱动的增长silica-carbonate微晶核。这使他们能够设计和制造廉价、可伸缩的微体系结构解决方案的二氧化碳,氯化钡(BaCl2)和偏硅酸钠(Na2SiO3)。通过仔细调节溶液的pH值、温度和种子碳酸钡晶体,研究人员可以长花瓶形状结构,螺旋甚至光学微型元件。团队成长分束器通过掺杂碳酸钡种子与有机染料罗丹明b .刺猬一样结构从氯化锶(SrCl的混合物2)和钠2SiO3上面这些种子晶体可以把一束光从荧光显微镜和直接每个飙升。他们还生产螺旋和破作为波导结构,类似于光纤。