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新玻璃和纳米结构的合成金刚石基础

时间：2022-03-02 13:25:03 来源：


此P出现在研究人员的研究中，在钻石和相关材料中发表。（a）在制造过程中的步骤之前和之后的基础横截面的原理图。（b）玻璃基础的暗场光学显微照片与通过（a）中描述的方法产生的菱形密封通道。（c）扫描中心腔的电子显微镜图像，在倾斜度下拍摄25。°

小于人发的宽度的装置是药物输送，半导体和燃料生产技术的关键。但是，目前的制造这些微型和纳米结构的方法可能是昂贵的并且浪费。

冲绳科技学院研究生大学研究员（OIST）制造了一种新型玻璃和合成金刚石基础，可用于产生微量微型和纳米结构。研究人员表示，这种新的基材成本低成本，留下了最小的浪费，在钻石和相关材料中发表的一项研究中。

“我们花了最后几十年来扔掉塑料，”研究第一作者斯托乔尔·詹森说，以及卫星数学，力学和材料单位的成员。“与钻石和玻璃等可持续材料，我们最大限度地减少负面环境影响。”

建立纳米结构

用于微型和纳米型制造的当前过程可以昂贵且效率低。合成金刚石具有与天然金刚石相同的化学结构，是有弹性的，低成本和可持续的，玻璃多功能，电绝缘;结合两者的技术是有前途的。

研究人员使用玻璃蚀刻制造了基础，该方法依赖于酸以将玻璃板减少到50微米的厚度（关于人体中典型电池的长度）。Janssens和他的合作者，Eliot Fring教授，DavidVázquez-cortés，Alessandro Giussani和James Kwiecinski，使用激光钻孔，直径约40微米和深度，进入玻璃板的一侧。


来自OIST的数学，力学和材料单元的研究人员，从左到右图片：Stoffel Janssens，Eliot炒，DavidVázquez-Cortés，詹姆斯·克威辛斯基和Alessandro Giussani。

接下来，科学家们在玻璃的另一侧增加175纳米厚的纳米晶金刚石薄膜，将钻孔的空腔转变为密封的小通道，密封悬浮的金刚石。钻石和玻璃结合创造了一种透明的结构，在这种结构中，科学家可以生长和可视化活细胞。

“在这种制造过程中，玻璃可以容易地变得粗糙和不透明，”janssens说。“有这么多的小东西会出错;我们对优化我们的进程进行了许多调整。“

向前迈进，詹森希望创造量身定制的多孔钻石薄膜以提供特定的药物。研究人员提出了新基金会的专利，正在探索其商业潜力。

“这种类型的研究只能通过研究人员与不同背景的综合努力来完成，”炒。“OIST的跨学科和合作环境使我们的工作成为可能。”

参考：“纳米晶钻石玻璃平台，用于开发三维微型和纳米模型”，由Stoffel D. Janssens，DavidVázquez-Cortés，亚历山德罗Giussani，James A. Kwiecinski和Eliot Friot，2019年8月10日，钻石和相关材料.DOI ：
10.1016 / J.Diamond.2019.107511


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