Bắt chước cấu trúc nanô nhiều lớp của cánh bướm, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã tạo ra một tấm wafer silicon bẫy cả không khí và ánh sáng.
Bắt chước cấu trúc nanô nhiều lớp của cánh bướm, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã tạo ra một tấm wafer silicon bẫy cả không khí và ánh sáng. Bề mặt không thấm nước này có thể được sử dụng trong các thiết bị quang điện, máy dò hình ảnh hồng ngoại hoặc cảm biến hóa học.
Tín dụng hình ảnh: Deanster1983
Đôi cánh màu xanh rực rỡ của loài chim én núi (Papilio ulysodes) dễ dàng đổ nước vì cách các cấu trúc siêu nhỏ trong cánh bướm bướm bẫy không khí và tạo ra một lớp đệm giữa nước và cánh.
Các kỹ sư của con người muốn tạo ra các bề mặt không thấm nước tương tự, nhưng những nỗ lực trong quá khứ đối với bẫy không khí nhân tạo có xu hướng mất nội dung theo thời gian do nhiễu loạn bên ngoài.
Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đến từ Thụy Điển, Hoa Kỳ và Hàn Quốc đã tận dụng những gì thường được coi là khiếm khuyết trong quy trình sản xuất nano để tạo ra cấu trúc silicon nhiều lớp bẫy không khí và giữ nó lâu hơn một năm.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một quá trình khắc để khắc các lỗ chân lông siêu nhỏ và điêu khắc các hình nón nhỏ từ silicon. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các đặc điểm của cấu trúc kết quả thường có thể được coi là khuyết tật, chẳng hạn như lớp lót bên dưới mặt nạ khắc và bề mặt vỏ sò, thực sự đã cải thiện tính chất chống thấm nước của silicon bằng cách tạo ra một hệ thống bẫy nhiều lớp của bẫy không khí. Cấu trúc phức tạp của lỗ chân lông, hình nón, vết sưng và rãnh cũng đã thành công trong việc bẫy ánh sáng, bước sóng hấp thụ gần như hoàn hảo ngay trên phạm vi nhìn thấy.
Bề mặt lấy cảm hứng từ sinh học được mô tả trong tạp chí Vật lý ứng dụng AIP.
Điểm mấu chốt: Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã tạo ra một wafer silicon bẫy cả không khí và ánh sáng, được mô phỏng theo cấu trúc nanô nhiều lớp của cánh bướm, Bề mặt chống thấm nước này có thể tìm thấy sử dụng trong các thiết bị quang điện, máy dò hình ảnh hồng ngoại, hoặc cảm biến hóa học.