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全息技术推动“芯片实验室”发展 |
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| http://cn.newmaker.com
12/10/2008 10:05:00 AM
佳工机电网
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日前，普渡大学的研究人员研究出一种电动绘图技术，使用激光和全息图即可迅速排列大量微粒。该技术有望取代现有的绘图技术，用以生物样本的分析或者纳米级元器件的制造。
同时还可以推动“芯片实验室（"lab-on-a-chip）”技术的发展（其中的芯片被用来分析生物样本）。研究人员正在尝试研制出“高吞吐量”的芯片以透过最小的样本快速检测大量的粒子和分子。
该技术还可以帮助研究人员设计传感器技术，通过将微粒移动到芯片上的特定区域以进行检测和分析。
普渡大学的研究人员Stuart Williams声称：“如果你想利用旧有的电动绘图方法进行大量微粒的绘图并且达到我们的精确率，需要花几个小时到几天的时间，而我们的方法只需要几秒钟。我们能够利用这项技术为光线，粒子或者涡流绘制图样。”
实验元件包括两个氧化铟锡制成的相距50微米的平行电极，并将一个灌满荧光气泡的液体样本注入到两个电极之间，然后使用靠近红外线波长的激光照射其中一个透明电极，藉此就在两个电极间产生一个了微小的电势差。
通过对电极施加交流偏置信号以及照射1,064-nm光学波长的光线，微粒集的图样就能够在低于100KHz的频率下绘制出来。
普渡大学研究园区Birck纳米技术中心的一个研究团队的一名博士研究生Aloke KumarKumar表示：“我们通过这种方法绘制了各种各样的全息图像，同时也因为它们是全息图，我们还可以藉此排列成不同的形状，如直线或者是‘L’形。”
液体样本里的粒子会自动移到有光线的地方，并排列成全息图状。该方法可用来移动粒子和分子到特定的位置，还可以创造微小的电子或者特殊的机械特性。
研究人员声称他们的技术克服了现有两种纳米级粒子处理方法的局限性。其中一种技术叫做“光学捕捉”，即使用高度聚焦的光束捕获和精确排列粒子。但该技术每次只能移动极少数粒子。
另一种技术叫做“介电电泳”，利用金属电路产生的电场每次可以移动大量粒子，但是一旦该电路图案确定下来就不能被更改了。
普渡大学发明的新方法除了可以移动大量的粒子，还可以通过改变全息图的形状或者光线的位置快速改变粒子排列图案。
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