جسيمات نانوية فائقة السرعة مجازة بالليزر وهياكل نانوية لتطبيقات الاستشعار القائمة على تشتت رامان المحسنة سطحيا

تركز تقنية الاستئصال بالليزر والسوائل على توليف الجسيمات النانوية والهياكل النانوية عن طريق إزالة مادة مستهدفة في بيئة سائلة أو غازية ، وتشكيل جسيمات نانوية صديقة للبيئة دون أي مواد خافضة للتوتر السطحي. يتضمن نطاق البحث هذا تحسين معلمات الليزر ، وتحليل خصائص الجسيمات النانوية ، واستكشاف آليات التوليف ، واكتشاف التطبيقات في مختلف المجالات مثل الحفز ، والاستشعار ، والإلكترونيات ، وتخزين الطاقة ، والتصوير الطبي الحيوي. تتضمن التطورات الحديثة في الاجتثاث بالليزر لتصنيع المواد النانوية تصميم أحجام الجسيمات النانوية وأشكالها وتكوينها ، وطرق الإنتاج القابلة للتطوير ، وتوليف المواد النانوية الهجينة ، ووظائف السطح.

توفر هذه التطورات استقرارا محسنا ، وعمرا افتراضيا ممتدا ، وقابلية عالية للتوسع تصل إلى بضعة جرامات في الساعة ، وجسيمات نانوية غروية قابلة للتطبيق تجاريا وإنتاج هياكل نانوية سطحية لتطبيقات متنوعة. في الآونة الأخيرة ، تم تنفيذ العديد من الارتجالات الأخرى مثل عمليات استئصال شعاع الأوعية فائقة السرعة وحزمة الدوامة لتوليد هياكل نانوية غريبة ، بالإضافة إلى جسيمات نانوية ، بأشكال وأحجام وتضاريس قابلة للضبط. تشمل التقنيات التي تعمل على تطوير تخليق الجسيمات النانوية عبر الاجتثاث بالليزر فائق السرعة المحاكاة الديناميكية الجزيئية لفهم تكوين هذه الجسيمات النانوية.

تحكم دقيق لتصميم حجم الجسيمات النانوية وشكلها وتكوينها في توصيف C.2 TEM وتقنيات المراقبة في الوقت الفعلي. تتمثل التحديات التجريبية التي ينطوي عليها الأمر في تقنيات الأتمتة من خلال تحسين الأجهزة والتكنولوجيا ، ومعالجة تكلفة الإنشاء الأولية لتقنية الاستئصال بالليزر نفسها ، وضمان التحضير المناسب للعينة ، والتحكم في التلوث ، والإعلان عن تحليل البيانات وتفسيرها لزيادة دقة وموثوقية النتائج. في مختبرنا ، قمنا بالتحقيق في مواد متنوعة مثل الذهب والفضة والزنك والتيتانيوم والنحاس والسيليكون وزرنيخيد الغاليوم والجرمانيوم وأكسيد الجرافين والهافنيوم والعديد من المعادن الأحيائية وثلاثية المعادن وأول أكسيد الزائد.

أجريت تجارب الاجتثاث بالليزر في بيئات مختلفة باستخدام ظروف تركيز مختلفة لمعالجة المواد بدقة وتوليف الجسيمات النانوية.