Un equip de la Universitat Estatal de Michigan ha desenvolupat un mètode nou per "dibuixar" cristalls. Aquesta innovadora tecnologia de dibuix de cristalls làser permet la-generació de cristalls sota demanda en moments i llocs específics, proporcionant capacitats de fabricació de materials més precises per a camps com ara cèl·lules solars, il·luminació LED i imatges mèdiques. Aquest avenç es va publicar a l'últim número d'ACS Nano, una revista de l'American Chemical Society.
Els cristalls són omnipresents, des de pantalles de televisió i detectors de fum fins a dispositius d'ultrasons i sistemes de sonar. Les seves propietats òptiques i elèctriques úniques sustenten els avenços tecnològics moderns. Tanmateix, els mètodes de creixement tradicionals sovint donen lloc a la formació de cristalls en moments i llocs aleatoris, cosa que dificulta garantir la qualitat i la consistència. Aquesta incertesa fa temps que limita la fabricació de dispositius d'alt rendiment-.
Per fer front a aquest repte, l'equip va utilitzar la tecnologia làser ultraràpida per aconseguir el primer-dibuix a nanoescala de cristalls. Van seleccionar cristalls de perovskita d'halogenur de plom per als seus experiments-materials amb aplicacions importants en LED, cèl·lules solars i imatges mèdiques.
A diferència dels passos anteriors de creixement de cristalls complexos, l'equip no va utilitzar cristalls de llavors com a plantilles. En comptes d'això, van apuntar amb un làser una nanopartícula d'or petita i brillant-menys d'una-mil·lèsima part del diàmetre d'un cabell humà-. Quan un sol pols làser va colpejar la superfície de la nanopartícula, va generar un escalfament instantani, induint el creixement del cristall a través d'aquesta interacció. Mitjançant la microscòpia-d'alta velocitat, fins i tot podrien observar aquest procés en temps real.
Aquest mètode de dibuix de cristall làser s'assembla al gravat làser sobre metall o fusta. No només millora la controlabilitat de la fabricació de cristalls, sinó que també proporciona noves eines de recerca per a camps com l'energia, l'electrònica i la tecnologia quàntica. Simultàniament, ajuda els químics a entendre millor el misteri de llarga-formació de cristalls.
Mitjançant aquest mètode, l'equip pot controlar amb precisió quan i on creixen els cristalls. Poden seure al microscopi i presenciar el primer moment del naixement d'un cristall, guiant la seva direcció de creixement. A continuació, tenen previst utilitzar làsers de diversos colors per "dibuixar" patrons de cristall més complexos i intentar crear materials nous inabastables mitjançant mètodes tradicionals.
