Forskare har använt avbildningskapaciteten hos Cornell High Energy Synchrotron Source (CHESS) för att hjälpa till att utveckla förbättrade lysdiodskärmar med hjälp av nedifrån-och-upp-teknikmetoder.
Samarbete mellan forskare från University of Florida och CHESS har resulterat i ett nytt sätt att göra kolloidala "superpartiklar" av orienterade nanoroder av halvledande material. Verket publicerades i tidskriften Vetenskap , 19 okt.
Teamet syntetiserade nanorods med ett kadmiumselenid och kadmiumsulfidskal. Att dra nytta av föreningarnas gränssnitt för lattice mismatch, de monterade dessa stavar i större periodiska kolloidala strukturer, kallas superpartiklar.
Superpartiklarna uppvisar förbättrad ljusemission och polarisation, funktioner som är viktiga för tillverkning av LED-tv-apparater och datorskärmar. De kärnförsedda superpartiklarna kan vidare gjutas till makroskopiska polariserade filmer. Filmerna kan öka effektiviteten i polariserad LED -tv och datorskärm med så mycket som 50 procent, säger forskarna.
Laget, som inkluderade CHESS-forskaren Zhongwu Wang, använde CHESS-funktionen för att samla in små vinklar röntgenspridningsdata från prover inuti små diamant-städceller. De använde denna teknik, i kombination med högupplöst transmissionselektronmikroskopi, att analysera hur nanorods med bifogade organiska komponenter kunde formas till välordnade strukturer.
Nanoroderna riktas först in i ett lager som hexagonalt ordnade arrayer. Sedan beter sig de högt ordnade nanorod-arrayerna som en serie skiktade enheter, självmonterande till strukturer som uppvisar långväga ordning när de växer till stora superpartiklar. De långsträckta superpartiklarna kan inriktas i en polymermatris till makroskopiska filmer.
Projektet visar hur forskare lär sig att känna igen och utnyttja anisotropa interaktioner mellan nanorods, som kan justeras under syntesprocessen, att skapa en domän, nålliknande partiklar. Författarna hoppas att deras arbete kan leda till nya processer för självmontering för att skapa nanoobjekt med andra anisotropa former, kanske till och med sammanfoga två eller flera typer av objekt för att bilda väldefinierade mesoskopiska och makroskopiska arkitekturer med allt större komplexitet.
