우리는 유용한 토론에 대 한 캘리포니아 대학교 교수 A. 폴 Alivisatos, 버클리와 서울 대학교에서 교수 Taeghwan 현 감사합니다. 이 작품은 IBS-R006-d 1에 의해 지원 되었다. W.C.L.에는 한 양 대학교 (HY-2015-N)의 연구 기금에서 지원을 기꺼이 인정 한다.

1. 나노 입자 합성 <ol><li>백 금 나노 입자의 합성 <ol><li>암모늄 hexachloroplatinate(IV)의 결합 17.75 mg ((NH 4) 2 Pt (IV) Cl 6), 3.72 mg의 암모늄 tetrachloroplatinate(II) ((NH 4) 2 Pt (II) Cl 4), 에틸 평범한 사람, poly(vinylpyrrolidone)의 109 mg의 115.5 mg (MW: 29, 000), 그리고 에틸렌 글리콜의 볶음 바 100ml 3 목 둥근 바닥 플라스 크에 10 mL 고무 심장 장착.</li>
		<li>환류 콘덴서와 플라스 크를 장비 하 고 진공에서 제거. 1000 rpm에서 자기 볶음 바 반응 혼합물을 저 어.</li>
		<li>아르곤의 흐름에서 10 ° C/min의 속도로 난방 맨 틀에서 180 ° C에 반응 혼합물이 열.</li>
		<li>20 분 (180 ° C) 온도 유지합니다. 솔루션은 어두운 갈색 색상 됩니다.</li>
		<li>실내 온도에 냉각 수 있도록 난방 맨 틀에서 플라스 크를 제거.</li>
		<li>전송 50 mL 원심 분리기 튜브 제품. 나노 입자를 침전 하 고 원심 10 분에 대 한 2400 x g에서 샘플 제품을 30 mL 아세톤의 추가 
		참고: 안전을 위해,이 과정에서에서 수행 되어야 합니다 증기 두건.</li>
		<li>는 상쾌한 삭제 하 고 다시 분산의 에탄올 10 mL와 함께 검은 침전.</li>
		<li>는 톨루엔의 30 mL와 함께 제품을 침전 하 고 원심 10 분 삭제에 대 한 2400 x g에 정지는 상쾌한 다시 에탄올 10 mL와 함께 검은 침전을 분산. 이 과정을 3 회 반복.</li>
		<li>백 금 나노 입자를 oleylamine의 5 mL을 추가 하 고 100 mL 둥근 바닥 플라스 크에 분산 전송. 역류 성 식도 염 발생에 ligand 교환 반응 수 있도록 1000 rpm에서 자기 교 아래 하룻밤 분산.</li>
		<li>리간드-교환 나노 솔루션에서 그들을 분리 하기 위하여 30 분 10000 x g에서 원심.</li>
		<li>는 상쾌한 삭제 하 고 10 mL 톨루엔, 헥 산, 클로 프롬 등 소수 성 용 매에서 백 금 나노 입자 분산.</li>
	</ol></li> <li>리드 셀 렌 나노 입자의 합성 <ol><li>리드 oleate의 준비 <ol><li>납 아세테이트 안 (Pb(Ac) 2 ·3H 2 O)의 758 mg, 올레산, 2.5 mL와 10 mL 디 페 닐 에테르의 결합 고무 심장 장착 100 mL 3 목 둥근 바닥 플라스 크에 볶음 바.</li>
			<li>환류 콘덴서와 플라스 크를 장비.</li>
			<li>2 시간 진공 조건 하에서 70 ° C에 혼합물을 드 고 1000 rpm에서 자기 볶음 바.</li>
			<li>아르곤과 플라스 크를 제거 하 고 실내 온도에 냉각 후.</li>
		</ol></li> <li>Trioctylphosphine 셀 렌 (TOPSe)의 준비 <ol><li>별도 그릇에 결합 474 m g 셀레늄의 고 공기는 시 약의 노출을 방지 하는 글러브를 사용 하 여 불활성 분위기에서 trioctylphosphine (맨 위)의 6 mL.</li>
			<li>110 W, 40 kHz, ultrasonication 여 상단에 셀레늄 분말을 녹이 고 솔루션 가시 투명 해질 때까지 소용돌이 믹서를 사용 하 여 혼합.</li>
		</ol></li> <li>별도 250 mL 3 목 둥근 바닥 플라스 크에 드 디 페 닐 에테르 30 분에 대 한 1000 rpm에서 자석 교 반 진공 상태에서 120 ° C에서의 15 mL</li>
		<li>아르곤와 플라스 크를 제거 하 고 다음 열 230에 디 페 닐 에테르 ° c.</li>
		<li>는 미리가 열된 디 페 닐 에테르에 빠르게 리드 oleate와 TOPSe 솔루션을 삽입할. 온도 주입 시 어느 정도 떨어질 것 이다. 설정 노화 온도 170 ° c.</li>
		<li>발생할 지도 셀 렌 나노 입자의 성장 수 있도록 활발 한 교 반으로 10 분 동안 170 ° C에 혼합물의 온도 유지.</li>
		<li>실내 온도에 냉각 수 있도록 난방 맨 틀에서 플라스 크를 제거.</li>
		<li>두 50 mL 원심 분리기 튜브를 준비 하 고 동일한 볼륨으로 제품을 분할 하 고 관에 전송. 각 튜브는 나노 입자를 침전 하 고 10 분에 대 한 2400 x g에서 현 탁 액을 원심에 에탄올 30 mL를 추가</li>
		<li>는 상쾌한 삭제 하 고 다시 톨루엔의 10 mL와 함께 검은 침전 분산.</li>
		<li>에탄올 30 mL와 함께 제품을 침전 하 고 원심 10 분 삭제에 대 한 2400 x g에 정지는 상쾌한 다시 분산 톨루엔의 10 mL와 함께 검은 침전. 이 과정을 3 회 반복.</li>
		<li>는 상쾌한 삭제 하 고 10 mL 톨루엔, 헥 산, 클로 프롬 등 소수 성 용 매에에서 지도 셀 렌 나노 입자 분산.</li>
	</ol></li></ol> 2. 액체-셀 제조 <ol><li>실리콘 나이트 라 이드 액체-셀 ( 그림 3a ) <ol><li>실리콘 질 화물 층 <ol><li>의 보증금 100에 낮은 스트레스 실리콘 나이트 라 이드 필름 저압 화학 기상 증 착 (LPCVD) 835 ° C와 100 sccm dichlorosilane 및 50 sccm 암모니아의 흐름 140 mTorr의 압력에 의해 µ m 두께 실리콘 웨이퍼 (4 인치) 25 수 실리콘 질 화물 층의 두께 제어 증 착 시간을 변화 하 여 nm. 증 착 속도 2.5-3.0 nm/min, 하지만 각 증 착에 대 한 약간 다릅니다.</li>
		</ol></li> <li>위쪽 및 아래쪽 칩 참고: 25 제작 과정에 대 한 자세한 설명에 대 한 참조를 참조 하십시오.
		웨이퍼를 완전히 젖은 충분 한 포토 레지스트를 사용 하 여 <ol><li>스핀 코트 10ml 30 3000 rpm에서 실리콘 나이트 라 이드/실리콘 웨이퍼에 긍정적인 감광 s. 
			참고: Ultrathin 실리콘 웨이퍼가 쉽게 회전 하는 동안. 우리는 일반적으로 500의 두께가 다른 실리콘 웨이퍼에 ultrathin 웨이퍼 연결을 파손을 피하기 위해 레지스트를 사용 하 여 µ m. 스핀 코팅 후 얇은 웨이퍼는 아세톤에 침수에 의해 두꺼운 웨이퍼에서 분리 된다. 있으 나이 기술은 ultrathin 실리콘 웨이퍼에 스핀 코팅에 대 한 다음 프로세스에도 사용할 수 있습니다.</li>
			<li>빵 60 85 ° C에서 뜨거운 접시에 웨이퍼 s. 
			참고: 준비 된 웨이퍼의 온도에서 구워 하지 마십시오 &#62; 110 ° C. 베이킹 높은 온도에서 감광 제 하면 부정적인 감광 긍정적인에서 변경 하는 레지스트.</li>
			<li>자외선에 감광 제 코팅 된 웨이퍼를 노출 (365 nm) 10 크롬 마스크 ( 그림 1a)를 통해 s.</li>
			<li>담가 40 대 개발자 솔루션 50 mL에 감광 제 코팅 웨이퍼 s. 웨이퍼 세척을 1 분 동안 이온된 물 50 mL에 개발 된 웨이퍼를 담근 다. 세척 과정을 두번 반복.</li>
			<li>1 분 황 hexafluoride의 50 sccm의 흐름 반응 이온 에칭을 사용 하 여 실리콘 나이트 라 이드 엣지.</li>
			<li>최고 칩과 하단 칩 2 분은 포토 레지스트를 제거 하는 아세톤에 젖어. 효과적으로 포토 레지스트를 제거 하 손으로 접시를 부드럽게 흔들어.</li>
			<li>Etch 1.5-2 헤 85 ° C에서 수산화 칼륨 (30 mg/mL)의 용액으로 실리콘 에칭 솔루션 균일 한 온도 프로 파일은 되도록 물 목욕을 사용 합니다. 고르지 않은 온도 e를 지나치게 되 고 일부 지역으로 이어질 것입니다.tched 동안 일부 불완전 하 게 새겨져 있다.</li>
			<li>완전히 맨 눈으로 에칭 되어 창이 나타나면 중지는 에칭 고 에칭 솔루션에서 셀. 창 가로 해제 하는 경우 발생할 수 있는 부 력으로 나눠지지의 기회를 피하기 위해 에칭 솔루션에서 제거 하는 경우 셀을 기울기.</li>
			<li>하단 칩 ( 그림 1b)에 대 한 마스크와이 절차를 반복. 
			참고: 위쪽 및 아래쪽 칩의 윈도우는 매우 얇고, 약 25 nm, 그들은 매우 깨지기. 따라서, 주의 취해야 한다 처리할 때. 창 측면 해야 항상 수 위쪽으로 향하게 칩 표면에 휴식 하는 때.</li>
		</ol></li> <li>위쪽 및 아래쪽 칩 본딩 <ol><li>스핀 코트 10ml 30 3000 rpm에서 실리콘 나이트 라 이드/실리콘 웨이퍼에 긍정적인 감광 s.</li>
			<li>60 90 ° C에서 뜨거운 접시에 웨이퍼를 구워 s.</li>
			<li>자외선에 감광 제 코팅 된 웨이퍼를 노출 (365 nm) 10 크롬 마스크 ( 그림 1c)를 통해 s.</li>
			<li>담가 40 대 개발자 솔루션 50 mL에 감광 제 코팅 웨이퍼 s. 웨이퍼 세척을 1 분 동안 이온된 물 50 mL에 개발 된 웨이퍼를 담근 다. 세척 과정을 두번 반복.</li>
			<li>열 증발 기를 사용 하 여 하단 칩에 인듐의 ~ 100 nm 두꺼운 층을 예금 한다. 인듐 레이어 스페이서와 바다 표범 어업 물자로 사용 됩니다.</li>
			<li>담가 포토 레지스트 제거를 2 분 동안 아세톤에 칩. 효과적으로 포토 레지스트를 제거 하 손으로 접시를 부드럽게 흔들어.</li>
			<li>하단 및 상단 칩은 동기 기를 사용 하 여 정렬 하 고 100에 본드 ° c.</li>
		</ol></li></ol></li> <li>실리콘 액체-셀 ( 그림 3b ) <ol><li>위쪽 및 아래쪽 칩의 준비 <ol><li>의 레이어 두께와 p 형 실리콘에 절연체 (SOI) 웨이퍼를 사용 100 nm, 400 nm, 그리고 최고의 실리콘 600 µ m 묻혀 SiO 2 및 실리콘 처리 레이어, 각각.</li>
			<li>수행 습식된 산화 실리콘 산화물의 층 170의 두께와 성장 950-1100 ° C에서 산화로 SOI 웨이퍼의 nm.</li>
			<li>Etch 버퍼링 된 산화물으로 SOI 웨이퍼를 담거 서 실리콘 산화물 에칭 실리콘 산화물의 젖은 etchant는 2 분 동안 실내 온도에 (비오이) 솔루션. 2.2.1.2, 2.2.1.3 단계의 목적은 25 SOI 웨이퍼의 최고 실리콘 층의 두께 줄이기 위해 nm.</li>
			<li>두께가 25 저 응력 실리콘 질 화물의 층을 예금 LPCVD 단계 2.1.1.1 에서처럼 동일한 프로세스 조건을 사용 하 여 SOI 웨이퍼 (4 인치)에 nm.</li>
			<li>같은 프로세스를 사용 하 여 실리콘 나이트 라 이드 패턴 및 단계 2.1.2.1-2.1.2.4에서 패턴을 마스크.</li>
			<li>담가 포토 레지스트 제거를 2 분 동안 아세톤에 웨이퍼. 효과적으로 포토 레지스트를 제거 하 손으로 접시를 부드럽게 흔들어.</li>
			<li>30 비오이 솔루션으로 실리콘 산화물 에칭 s.</li>
			<li>7-12 헤 Trimethylamine 산화물 (TMAH) 수성 해결책 또한 실리콘 에칭에 대 한 사용할 수 있습니다 (500 mg/mL) 80 ° C에서 수산화 칼륨의 용액으로 실리콘 에칭.</li>
			<li>10 분에 대 한 160 ° C에서 85% 인산으로 실리콘 질 화물 식 각</li>
			<li>Etch 3 분에 대 한 실 온에서 비오이 솔루션으로 실리콘 산화물</li>
			<li>단계 2.2.1.1-아래 칩 ( 그림 1b)에 대 한 마스크와 2.2.1.10의 절차 반복.</li>
		</ol></li> <li>위쪽 및 아래쪽 칩 본딩 <ol><li>스핀 코트 10ml 30 3000 rpm에서 실리콘 나이트 라 이드/실리콘 웨이퍼에 긍정적인 감광 s.</li>
			<li>60 90 ° C에서 뜨거운 접시에 웨이퍼를 구워 s.</li>
			<li>자외선에 감광 제 코팅 된 웨이퍼를 노출 (365 nm) 10 크롬 마스크 ( 그림 1c)를 통해 s.</li>
			<li>담가 40 대 개발자 솔루션 50 mL에 감광 제 코팅 웨이퍼 s. 웨이퍼 세척을 1 분 동안 이온된 물 50 mL에 개발 된 웨이퍼를 담근 다. 세척 과정을 두번 반복.</li>
			<li>열 증발 기를 사용 하 여 하단 칩에 인듐의 ~ 100 nm 두꺼운 층을 예금 한다. 인듐 레이어 스페이서와 바다 표범 어업 물자로 사용 됩니다.</li>
			<li>담가 포토 레지스트 제거를 2 분 동안 아세톤에 칩. 효과적으로 포토 레지스트를 제거 하 손으로 접시를 부드럽게 흔들어.</li>
			<li>하단 및 상단 칩은 동기 기를 사용 하 여 정렬 하 고 100에 본드 ° c.</li>
		</ol></li></ol></li></ol> 3. 액체-셀 편 <ol><ol><li>5 mL으로 나노 분산 (프로토콜 1.1 및 1.2)의 추가 20 µ L 로드 하는 솔루션 <li>유리병과 10 분 분산 용 매 혼합물 (o-dichlorobenzene의 1 mL에에서 나노 입자의 공기에서 건조 250 µ L의 pentadecane, 그리고 oleylamine의 10 µ L). 
		참고: 가난한 나노 분산 될 수 있습니다 및 연장된 기간에 대 한 높은 온도, 낮은 압력, 같은 극단적인 조건에서 건조. Ligand 입자 상호 작용은 동적 이후 극단적인 조건에서 ligand 분리 후 입자의 응집의 높은 확률이입니다. O-dichlorobenzene, pentadecane, 및 oleylamine 다른 증기압 때문에, 건조 과정 용 매 비율 일정 하 게 유지 하는 로드 프로세스 직전 실시 해야 합니다.</li>
		<li>액체-세포는 광학 현미경을 사용 하 여 검사. 
		참고: 어떤 액체 셀의 창 깨진 경우, 사용 하지 마십시오 셀.</li>
		<li>저수지에 나노 분산의 부하 ~ 100 nL ( 그림 2a 및 2b)는 액체-세포의. 액체-세포의 저수지에 효과적으로 분산의 작은 금액을 로드 하 ultrathin 모 세관 ( 그림 2c)를 장착 하는 인젝터를 사용할 수 있습니다. 
		참고: 일반적으로, 나노 분산 주입된 양의 저수지의 용량을 초과합니다. 분산 저수지에서 오버플로, 액체 셀 완전히 밀봉 하지 않을 수 있습니다. 따라서, 저수지에 밖에 서 어떤 넘쳐 분산 팬 모양으로 잘라 필터 종이의 끝에 흡수 해야 합니다. 흡수 하는 동안 창 접촉을 피하십시오.</li>
		<li>노출 10 분 o dichlorobenzene를 건조 공기에 액체 셀.</li>
		<li>진공 그리스 2 m m의 크기와 구멍 크기 600 µ m의 구리 조리개 눈금의 1 개의 측에 적용 하 고 봉인된 환경을 만들기 위해 조리개 눈금의 기름칠된 측을 가진 액체 셀 커버. 
		참고: 창에 크게 입금 진공 그리스 가장 해상도 줄일 수 있습니다. 따라서, 첫 번째 시도에서 셀의 창 구리 조리개 눈금의 구멍에 맞게 실패 하지 해결 한다; 오히려, 셀을 삭제 해야 하 고 새로운 한 준비.</li>
	</ol></li> <li>가장 측정 <ol><li>에 표준 편 홀더 액체 셀을 배치. 액체-세포는 표준 홀더에 맞게 설계 되었습니다. 
		참고: 가장 소유자의 오염을 피하기 위하여 장갑을 사용.</li>
		<li>연속 이미지 획득 모드에는 가장을 설정합니다. 200의 가속 전압에서 가장 이미지 ~ 700 A/m 2의 전류 밀도와 kV. 
		참고: 자주 가장 압력 레벨을 확인 합니다. 압력 수준 비정상적인 경우 이미징 즉시 중지 하 고 가능한 한 빨리 가장 상공에서 소유자를 제거. 액체-셀 가장 낮은 대비 이미지 집중에 어려움이 발생 합니다. 고급 정렬 및 초점 윈도우의 가장자리에 거친 초기 초점에 의해 쉽게 수행할 수 있습니다. 건조 속도 전류 밀도 변경 하 여 제어할 수 있습니다. 2D 건조 속도 변화 건조 패치의 크기를 추적 하 여 측정할 수 있습니다. 그러나, 그것은 어렵다-quanti건조 년도 볼륨의 측면에서 평가.</li>
		<li>는 ImageJ 소프트웨어 패키지를 사용 하 여 원래 가장 이미지를 엽니다. 프로그램의 멀티 포인트 아이콘을 선택 하 고 센터의 이미지, 그리고 다음 추출 x의 모든 개별 나노 입자 및 선택 된 입자의 y 좌표를 지정.</li>
		<li>방사형 분포 함수 (RDF) 계산: 
		<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56335/56335eq1.jpg" /> r은 interparticle 거리, N은 입자의 수, A는 입자에 의해 커버 된 지역, ρ는 2D 영역 밀도의 입자 (N / A), <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/56335/56335eq2.jpg" />는 입자 k, 입자 j에서 위치 벡터 및 δ (r)는 디랙 델타 함수. 우리를 사용 하 여 <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/56335/56335eq3.jpg" /> 어디 는 0.8 = 현실적인 계산 디랙 델타 함수로 nm.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol>
	<li>Shevchenko, E. V., Talapin, D. V., Kotov, N. A., O'Brien, S., Murray, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+Diversity+in+Binary+Nanoparticle+Superlattices.">Structural Diversity in Binary Nanoparticle Superlattices.</a> Nature. 439, 55-59 (2006).</li><li>Talapin, D. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasicrystalline+Order+in+Self-Assembled+Binary+Nanoparticle+Superlattices.">Quasicrystalline Order in Self-Assembled Binary Nanoparticle Superlattices.</a> Nature. 461, 964-967 (2009).</li><li>Evers, W. 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L., Bliznakov, S., Sutter, P. W., Stach, E. A., Sutter, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Situ+Liquid+Cell+Electron+Microscopy+of+the+Solution+Growth+of+Au-Pd+Core-Shell+Nanostructures.">In Situ Liquid Cell Electron Microscopy of the Solution Growth of Au-Pd Core-Shell Nanostructures.</a> Nano Lett. 13, 2964-2970 (2013).</li><li>Yuk, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Resolution+EM+of+Colloidal+Nanocrystal+Growth+Using+Graphene+Liquid+Cells.">High-Resolution EM of Colloidal Nanocrystal Growth Using Graphene Liquid Cells.</a> Science. 336, 61-64 (2012).</li><li>Park, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Observation+of+Nanoparticle+Superlattice+Formation+by+Using+Liquid+Cell+Transmission+Electron+Microscopy.">Direct Observation of Nanoparticle Superlattice Formation by Using Liquid Cell Transmission Electron Microscopy.</a> ACS Nano. 6, 2078-2085 (2012).</li><li>Lee, W. C., Kim, B. H., Choi, S., Takeuchi, S., Park, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid+Cell+Electron+Microscopy+of+Nanoparticle+Self-Assembly+Driven+by+Solvent+Drying.">Liquid Cell Electron Microscopy of Nanoparticle Self-Assembly Driven by Solvent Drying.</a> J. Phys. Chem. Lett. 8, 647-654 (2017).</li><li>Park, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+Structure+of+Individual+Nanocrystals+in+Solution+by+Electron+Microscopy.">3D Structure of Individual Nanocrystals in Solution by Electron Microscopy.</a> Science. 349, 290-295 (2015).</li><li>Chee, S. W., Baraissov, Z., Loh, N. D., Matsudaira, P. T., Mirsaidov, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Desorption-Mediated+Motion+of+Nanoparticles+at+the+Liquid-Solid+Interface.">Desorption-Mediated Motion of Nanoparticles at the Liquid-Solid Interface.</a> J. Phys. Chem. C. 120, 20462-20470 (2016).</li><li>Liu, Y., Lin, X. -. M., Sun, Y., Rajh, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Situ+Visualization+of+Self-Assembly+of+Charged+Gold+Nanoparticles.">In Situ Visualization of Self-Assembly of Charged Gold Nanoparticles.</a> J. Am. Chem. Soc. 135, 3764-3767 (2013).</li><li>Verch, A., Pfaff, M., de Jonge, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exceptionally+Slow+Movement+of+Gold+Nanoparticles+at+a+Solid/Liquid+Interface+Investigated+by+Scanning+Transmission+Electron+Microscopy.">Exceptionally Slow Movement of Gold Nanoparticles at a Solid/Liquid Interface Investigated by Scanning Transmission Electron Microscopy.</a> Langmuir. 31, 6956-6964 (2015).</li><li>Sutter, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+Situ+Microscopy+of+the+Self-Assembly+of+Branched+Nanocrystals+in+Solution.">In Situ Microscopy of the Self-Assembly of Branched Nanocrystals in Solution.</a> Nat. Commun. 7, 11213 (2016).</li><li>Niu, K. -. Y., Liao, H. -. G., Zheng, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Revealing+Dynamic+Processes+of+Materials+in+Liquid+Using+Transmission+Electron+Microscopy.">Revealing Dynamic Processes of Materials in Liquid Using Transmission Electron Microscopy.</a> J. Vis. Exp. (70), e50122 (2012).</li><li>Hermannsd&#246;rfer, J., de Jonge, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studying+Dynamic+Processes+of+Nano-sized+Objects+in+Liquid+using+Scanning+Transmission+Electron+Microscopy.">Studying Dynamic Processes of Nano-sized Objects in Liquid using Scanning Transmission Electron Microscopy.</a> J. Vis. Exp. (120), e54943 (2017).</li><li>Tsung, C. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sub-10+nm+Platinum+Nanocrystals+with+Size+and+Shape+Control:+Catalytic+Study+for+Ethylene+and+Pyrrole+Hydrogenation.">Sub-10 nm Platinum Nanocrystals with Size and Shape Control: Catalytic Study for Ethylene and Pyrrole Hydrogenation.</a> J. Am. Chem. Soc. 131, 5816-5822 (2009).</li><li>Cho, K. S., Talapin, D. V., Gaschler, W., Murray, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designing+PbSe+Nanowires+and+Nanorings+through+Oriented+Attachment+of+Nanoparticles.">Designing PbSe Nanowires and Nanorings through Oriented Attachment of Nanoparticles.</a> J. Am. Chem. Soc. 127, 7140-7147 (2005).</li><li>Manthiram, K., Beberwyck, B. J., Talapin, D. V., Alivisatos, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seeded+Synthesis+of+CdSe/CdS+Rod+and+Tetrapod+Nanocrystals.">Seeded Synthesis of CdSe/CdS Rod and Tetrapod Nanocrystals.</a> J. Vis. Exp. (82), e50731 (2013).</li><li>Woehl, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Procedures+to+Mitigate+Electron+Beam+Induced+Artifacts+During+in+situ+Fluid+Imaging+of+Nanomaterials.">Experimental Procedures to Mitigate Electron Beam Induced Artifacts During in situ Fluid Imaging of Nanomaterials.</a> Ultramicroscopy. 127, 53-63 (2013).</li><li>Shin, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+Dynamics+and+Gas+Transport+Mechanism+of+Nanobubbles+in+Graphene+Liquid+Cells.">Growth Dynamics and Gas Transport Mechanism of Nanobubbles in Graphene Liquid Cells.</a> Nat. Commun. 6, 6068 (2015).</li></ol>

저자는 공개 없다.

백 금 나노 입자 크기의 7 nm 암모늄 hexachloroplatinate (IV) 및 용 매와 원제27 ligand와 에틸렌 글리콜 폴 리 (vinylpyrrolidone) (PVP)를 사용 하 여 암모늄 tetrachloroplatinate (II)의 감소를 통해 합성 했다 . Oleylamine와 리간드-교환 반응에 소수 성 용 매 입자를 분산 위해 수행 되었습니다. 리드 셀 렌 나노 셀레늄 소스28 (29 칼코게나이드 나노의 자세한 합성에 대...

자기 조립 나노 콜 로이드 입자의은 관심의 개별 나노 입자11의 집단 물리적 속성에 액세스할 수 있는 기회를 제공 하기 때문에. 휘발성 용 매6,,78, 의 증발을 통해 기판에 나노 입자의 자기 조직화는 자기 조립 실용적인 장치-스케일 응용 프로그램에서 사용의 가장 효과적인 방법 중 하나 9 , 10 , 11.이 용 매 증발 메서드는 증발 속도 및 나노-기판 상호 작용의 변화 같은 운동 요인에 의해 크게 좌우 하는 nonequilibrium 과정. 그러나, 그것은 예측 하 고 키네틱 요소를 제어 하기 어려운, 이후 용 매 증발에 의해 자기 조립 나노 기계적 이해 완전히 성숙 하지 않습니다. 앙상블 평균 정보를 제공 하는 x 선 산란 연구 현장에 는 nonequilibrium의 나노 자기 조립을12,,1314처리,이 기술은 수 없습니다. 개별 나노 입자의 움직임을 확인 하 고 전반적인 궤도 함께 그들의 협회 쉽게 액세스할 수 없습니다.
액체-셀 편은 개별 나노 입자의 궤적을 추적 하기 위한 새로운 도구 나노 움직임의 이질성과 앙상블 동작15,16에 그들의 기여를 이해 하는 데 사용 17,18,19,20,21,22,23,,2425, 26. 우리가 이전 액체 셀 편 용 경계의 움직임 유도 기판18 에 자기 조립 나노에 대 한 주요 원동력 임을 보여주는 용 매 증발 하는 동안 개별 나노 입자의 움직임을 추적 하기 위해 사용 , 19. 여기, 우리가 어디 우리가 나노 액체-세포 가장을 사용 하 여 자기 조립의 과정을 관찰할 수 있는 실험 소개. 첫째, 우리는 백의 합성에 대 한 프로토콜을 제공 하 고 셀 렌 나노 입자, 액체-액체-세포에 나노 입자를 로드 하는 방법에 대 한 가장 셀의 제조 절차를 도입 하기 전에 리드. 대표적인 결과로 우리는 나노 자기 조립 용 매 건조에 의해 구동의 가장 영화에서 스냅숏 이미지를 보여줍니다. 이 영화에서 개별 입자를 추적, 우리 자기 조립 단일 나노 수준에서 용 매 건조 중재의 상세한 메커니즘을 이해할 수 있다. 동안 자기 조립, 실리콘 질 화물 창에 백 금 나노 입자 주로 따라 증발 용 매 앞의 운동 용 박막에 강한 모 세관 힘 때문에. 비슷한 현상 또한 다른 나노 입자 (셀 렌 리드)과 기질 (실리콘), 용 매 앞의 모 세관 힘 입자 마이그레이션 기판 근처에 중요 한 요소가 나타내는 관찰 되었다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>ammonium hexachloroplatinate (IV)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>204021</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ammonium tetrachloroplatinate (II)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>206105</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tetramethylammonium bromide, 98%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>195758</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>poly(vinylpyrrolidone) powder</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>234257</td>
			<td>Mw ~29,000</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethylene glycol, anhydrous, 99.8%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>324558</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>n-hexane, anhydrous, 95%</td>
			<td>Samchun Chem.</td>
			<td>H0114</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ethanol, anhydrous, 99.5%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>459836</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>oleylamine, 70%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>O7805</td>
			<td>Technical grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lead(II) acetate trihydrate, 99.99%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>467863</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>oleic acid, 90%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>364525</td>
			<td>Technical grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>diphenyl ether, 99%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P24101</td>
			<td>ReagentPlus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>selenium powder, 99.99%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>229865</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tri-n-octylphosphine, 97%</td>
			<td>Strem</td>
			<td>15-6655</td>
			<td>Air sensistive</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene, anhydrous, 99.9%</td>
			<td>Samchun Chem.</td>
			<td>T2419</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>acetone 99.8%</td>
			<td>Daejung Chem.</td>
			<td>1009-2304</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>potassium hydroxide, 95%</td>
			<td>Samchun Chem.</td>
			<td>P0925</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>p-type silicon-on-insulator wafers</td>
			<td>Soitec</td>
			<td>Power-SOI</td>
			<td>for liquid cells with silicon windows</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>tetramethylammonium hydroxide, 25% in H2O</td>
			<td>J.T.Baker</td>
			<td>02-002-109</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AZ 5214 E</td>
			<td>AZ Electronic Materials</td>
			<td>AZ 5214 E</td>
			<td>Positive photorest</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AZ-327</td>
			<td>AZ Electronic Materials</td>
			<td>AZ-327</td>
			<td>AZ 5214 develper</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>indium pellets 99.98-99.99%</td>
			<td>Kurt J. Lesker Company</td>
			<td>EVMIN40EXEB</td>
			<td>thermal evaporator target</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,2-dichlorobenzene, &#62;99%</td>
			<td>TCI</td>
			<td>D1116</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>pentadecane, &#62;99%</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>P3406</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>buffered oxide etch 7:1</td>
			<td>microchemicals</td>
			<td>BOE 7-1 VLSI</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>phosphoric acid, 85%</td>
			<td>Samchun Chem.</td>
			<td>P0449</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

liquid-cell transmission electron microscopy for tracking self-assembly of nanoparticles

나노 분산 건조, 나노 입자의 자기 조립된 구조를 만들 수 있는 다양 한 방법 이지만이 과정의 메커니즘을 완전히 이해 되지 않습니다. 우리 액체 셀 전송 전자 현미경 (TEM)을 사용 하 여 어셈블리 프로세스의 메커니즘을 조사 하는 개별 나노 입자의 궤적을 추적 했습니다. 여기, 우리 존재의 액체-셀 편 연구에 대 한 사용 되는 프로토콜은 자기 조립 메커니즘. 첫째, 우리는 균일 하 게 크기의 백 금 생산 셀 렌 나노 입자를 리드 하는 데 사용 하는 자세한 합성 프로토콜을 소개 합니다. 다음, 우리는 실리콘 질 화물 또는 실리콘 윈도우 액체 셀을 생산 하 고 다음 로드 및 이미징 액체 셀 편 기술의 절차를 설명 하는 데 사용 하는 제작 프로세스를 제시. 몇 가지 메모 깨지기 쉬운 셀 창을 관리 하는 방법을 포함 하는 전체 프로세스에 대 한 유용한 정보를 제공 포함 되어 있습니다. 액체-셀 편으로 추적 하는 나노 입자의 개별 움직임 증발으로 인 한 부실 경계에 변화 영향 나노 입자의 자기 조립 과정을 공개 했다. 솔벤트 경계 주로 양식 비정 질 집계, 2 차원 (2D) 자기 조립된 구조를 생성 하는 집계의 병합 뒤 나노 입자 운전. 이러한 행동은 또한 다른 나노 입자 종류 및 다른 액체 셀 구성이 관찰 됩니다.

액체-셀 최고 칩 및 하단 칩 25의 두께 가진 전자 빔에 투명 실리콘 질 화물 창을 갖추고로 구성 된다 nm. 최고의 칩은 샘플 솔루션 및 증발된 용 매를 저장 하기 위한 저수지. 칩25를 처리 하는 기존의 제작을 통해 만들어집니다. 그림 1a 에서 위쪽 및 아래쪽 칩에 사용 하는 마스크 표시 됩니다 및 1b, 각각. <stro...

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Liquid-cell Transmission Electron Microscopy for Tracking Self-assembly of Nanoparticles

나노 입자의 자기 조립 추적에 대 한 액체 셀 전송 전자 현미경 검사 법

자기 집합 프로세스의 실시간 관측 실험 프로토콜 소개 액체 셀 전송 전자 현미경 검사 법을 사용 하 여.

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully ...

liquid-cell-transmission-electron-microscopy-for-tracking-self

Research

JoVE Journal

Chemistry

12.6K 조회수.  Institute for Basic Science (IBS). 자기 집합 프로세스의 실시간 관측 실험 프로토콜 소개 액체 셀 전송 전자 현미경 검사 법을 사용 하 여.

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Origami Inspired Self-assembly of Patterned and Reconfigurable Particles

There are numerous techniques such as photolithography, electron-beam lithography and soft-lithography that can be used to precisely pattern two dimensional (2D) structures. These technologies are mature, offer high precision and many of them can be implemented in a high-throughput manner. We leverage the advantages of planar lithography and combine them with self-folding methods1-20 wherein physical forces derived from surface tension or residual stress, are used to curve or fold planar structures into three dimensional (3D) structures. In doing so, we make it possible to mass produce precisely patterned static and reconfigurable particles that are challenging to synthesize.
In this paper, we detail visualized experimental protocols to create patterned particles, notably, (a) permanently bonded, hollow, polyhedra that self-assemble and self-seal due to the minimization of surface energy of liquefied hinges21-23 and (b) grippers that self-fold due to residual stress powered hinges24,25. The specific protocol described can be used to create particles with overall sizes ranging from the micrometer to the centimeter length scales. Further, arbitrary patterns can be defined on the surfaces of the particles of importance in colloidal science, electronics, optics and medicine. More generally, the concept of self-assembling mechanically rigid particles with self-sealing hinges is applicable, with some process modifications, to the creation of particles at even smaller, 100 nm length scales22, 26 and with a range of materials including metals21, semiconductors9 and polymers27. With respect to residual stress powered actuation of reconfigurable grasping devices, our specific protocol utilizes chromium hinges of relevance to devices with sizes ranging from 100 &mu;m to 2.5 mm. However, more generally, the concept of such tether-free residual stress powered actuation can be used with alternate high-stress materials such as heteroepitaxially deposited semiconductor films5,7 to possibly create even smaller nanoscale grasping devices.

We describe experimental details of the synthesis of patterned and reconfigurable particles from two dimensional (2D) precursors. This methodology can be used to create particles in a variety of shapes including polyhedra and grasping devices at length scales ranging from the micro to centimeter scale.

종이 접기 고취 패턴 및 재구성 입자의 자기 조립

There are numerous techniques such as photolithography, electron-beam lithography and soft-lithography that can be used to precisely pattern two ...

연구

화학

Formation of Ordered Biomolecular Structures by the Self-assembly of Short Peptides

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control self-assembly and mimicking this process in vitro will bring about major advances in the areas of materials science and nanotechnology. Among the available biological building blocks, peptides have several advantages as they present substantial diversity, their synthesis in large scale is straightforward, and they can easily be modified with biological and chemical entities1,2. Several classes of designed peptides such as cyclic peptides, amphiphile peptides and peptide-conjugates self-assemble into ordered structures in solution. Homoaromatic dipeptides, are a class of short self-assembled peptides that contain all the molecular information needed to form ordered structures such as nanotubes, spheres and fibrils3-8. A large variety of these peptides is commercially available.
This paper presents a procedure that leads to the formation of ordered structures by the self-assembly of homoaromatic peptides. The protocol requires only commercial reagents and basic laboratory equipment. In addition, the paper describes some of the methods available for the characterization of peptide-based assemblies. These methods include electron and atomic force microscopy and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR). Moreover, the manuscript demonstrates the blending of peptides (coassembly) and the formation of a &#34;beads on a string&#34;-like structure by this process.9 The protocols presented here can be adapted to other classes of peptides or biological building blocks and can potentially lead to the discovery of new peptide-based structures and to better control of their assembly.

This paper describes the formation of highly ordered peptide-based structures by the spontaneous process of self-assembly. The method utilizes commercially available peptides and common lab equipment. This technique can be applied to a large variety of peptides and may lead to the discovery of new peptide-based assemblies.

짧은 펩타이드의 자기 조립에 의해 주문 생체 고분자 구조의 형성

In nature, complex functional structures are formed by the self-assembly of biomolecules under mild conditions. Understanding the forces that control ...

Self-assembly of Complex Two-dimensional Shapes from Single-stranded DNA Tiles

Current methods in DNA nano-architecture have successfully engineered a variety of 2D and 3D structures using principles of self-assembly. In this article, we describe detailed protocols on how to fabricate sophisticated 2D shapes through the self-assembly of uniquely addressable single-stranded DNA tiles which act as molecular pixels on a molecular canvas. Each single-stranded tile (SST) is a 42-nucleotide DNA strand composed of four concatenated modular domains which bind to four neighbors during self-assembly. The molecular canvas is a rectangle structure self-assembled from SSTs. A prescribed complex 2D shape is formed by selecting the constituent molecular pixels (SSTs) from a 310-pixel molecular canvas and then subjecting the corresponding strands to one-pot annealing. Due to the modular nature of the SST approach we demonstrate the scalability, versatility and robustness of this method. Compared with alternative methods, the SST method enables a wider selection of information polymers and sequences through the use of de novo designed and synthesized short DNA strands.

DNA tiling is an effective approach to make programmable nanostructures. We describe the protocols to construct complex two-dimensional shapes by the self-assembly of single-stranded DNA tiles.

단일 가닥 DNA 타일에서 단지 두 차원 모양의 자기 조립 (self-assembly)

Current methods in DNA nano-architecture have successfully engineered a variety of 2D and 3D structures using principles of self-assembly. In this ...

Obtaining 3D Chemical Maps by Energy Filtered Transmission Electron Microscopy Tomography

Energy filtered transmission electron microscopy tomography (EFTEM tomography) can provide three-dimensional (3D) chemical maps of materials at a nanometric scale. EFTEM tomography can separate chemical elements that are very difficult to distinguish using other imaging techniques. The experimental protocol described here shows how to create 3D chemical maps to understand the chemical distribution and morphology of a material. Sample preparation steps for data segmentation are presented. This protocol permits the 3D distribution analysis of chemical elements in a nanometric sample. However, it should be noted that currently, the 3D chemical maps can only be generated for samples that are not beam sensitive, since the recording of filtered images requires long exposure times to an intense electron beam. The protocol was applied to quantify the chemical distribution of the components of two different heterogeneous catalyst supports. In the first study, the chemical distribution of aluminum and titanium in titania-alumina supports was analyzed. The samples were prepared using the swing-pH method. In the second, the chemical distribution of aluminum and silicon in silica-alumina supports that were prepared using the sol-powder and mechanical mixture methods was examined.

This paper describes a protocol to achieve 3D chemical maps combining energy filtered imaging and electron tomography. The chemical distribution of two catalyst supports formed by elements that are difficult to distinguish by other imaging techniques was studied. Each application consists of mapping overlapped chemical elements - respectively spaced-ionization edges.

전송 전자 현미경 검사 법 단층 필터링 에너지에 의해 3D 화학 지도 얻기

Energy filtered transmission electron microscopy tomography (EFTEM tomography) can provide three-dimensional (3D) chemical maps of materials at a ...

Analysis of Minerals Produced by hFOB 1.19 and Saos-2 Cells Using Transmission Electron Microscopy with Energy Dispersive X-ray Microanalysis

This video presents the use of transmission electron microscopy with energy dispersive X-ray microanalysis (TEM-EDX) to compare the state of minerals in vesicles released by two human bone cell lines: hFOB 1.19 and Saos-2. These cell lines, after treatment with ascorbic acid (AA) and &#946;-glycerophosphate (&#946;-GP), undergo complete osteogenic transdifferentiation from proliferation to mineralization and produce matrix vesicles (MVs) that trigger apatite nucleation in the extracellular matrix (ECM).
Based on Alizarin Red-S (AR-S) staining and analysis of the composition of minerals in cell lysates using ultraviolet (UV) light or in vesicles using TEM imaging followed by EDX quantitation and ion mapping, we can infer that osteosarcoma Saos-2 and osteoblastic hFOB 1.19 cells reveal distinct mineralization profiles. Saos-2 cells mineralize more efficiently than hFOB 1.19 cells and produce larger mineral deposits that are not visible under UV light but are similar to hydroxyapatite (HA) in that they have more Ca and F substitutions.
The results obtained using these techniques allow us to conclude that the process of mineralization differs depending on the cell type. We propose that, at the cellular level, the origin and properties of vesicles predetermine the type of minerals.

We present a protocol to compare the state of minerals in vesicles released by two human bone cell lines: hFOB 1.19 and Saos-2. Their mineralization profiles were analyzed by Alizarin Red-S (AR-S) staining, ultraviolet (UV) light visualization, transmission electron microscopy (TEM) imaging and energy dispersive X-ray microanalysis (EDX).

미네랄 hFOB 1.19에 의해 생산 및 Saos-2 세포를 사용 하 여 전송 전자 현미경 에너지 흩어진 엑스레이 Microanalysis와 분석

This video presents the use of transmission electron microscopy with energy dispersive X-ray microanalysis (TEM-EDX) to compare the state of minerals in ...

Using Graphene Liquid Cell Transmission Electron Microscopy to Study in Situ Nanocrystal Etching

Graphene liquid cell electron microscopy provides the ability to observe nanoscale chemical transformations and dynamics as the reactions are occurring in liquid environments. This manuscript describes the process for making graphene liquid cells through the example of graphene liquid cell transmission electron microscopy (TEM) experiments of gold nanocrystal etching. The protocol for making graphene liquid cells involves coating gold, holey-carbon TEM grids with chemical vapor deposition graphene and then using those graphene-coated grids to encapsulate liquid between two graphene surfaces. These pockets of liquid, with the nanomaterial of interest, are imaged in the electron microscope to see the dynamics of the nanoscale process, in this case the oxidative etching of gold nanorods. By controlling the electron beam dose rate, which modulates the etching species in the liquid cell, the underlying mechanisms of how atoms are removed from nanocrystals to form different facets and shapes can be better understood. Graphene liquid cell TEM has the advantages of high spatial resolution, compatibility with traditional TEM holders, and low start-up costs for research groups. Current limitations include delicate sample preparation, lack of flow capability, and reliance on electron beam-generated radiolysis products to induce reactions. With further development and control, graphene liquid cell may become a ubiquitous technique in nanomaterials and biology, and is already being used to study mechanisms governing growth, etching, and self-assembly processes of nanomaterials in liquid on the single particle level.

Using Graphene Liquid Cell Transmission Electron Microscopy to Study in Situ Nanocrystal Etching

Graphene liquid cell electron microscopy can be used to observe nanocrystal dynamics in a liquid environment with greater spatial resolution than other liquid cell electron microscopy techniques. Etching premade nanocrystals and following their shape using graphene liquid cell Transmission Electron Microscopy can yield important mechanistic information about nanoparticle transformations.

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Graphene liquid cell electron microscopy provides the ability to observe nanoscale chemical transformations and dynamics as the reactions are occurring in ...

Performing Spectroscopy on Plasmonic Nanoparticles with Transmission-Based Nomarski-Type Differential Interference Contrast Microscopy

Differential interference contrast (DIC) microscopy is a powerful imaging tool that is most commonly employed for imaging microscale objects using visible-range light. The purpose of this protocol is to detail a proven method for preparing plasmonic nanoparticle samples and performing single particle spectroscopy on them with DIC microscopy. Several important steps must be followed carefully in order to perform repeatable spectroscopy experiments. First, landmarks can be etched into the sample substrate, which aids in locating the sample surface and in tracking the region of interest during experiments. Next, the substrate must be properly cleaned of debris and contaminants that can otherwise hinder or obscure examination of the sample. Once a sample is properly prepared, the optical path of the microscope must be aligned, using Kohler Illumination. With a standard Nomarski style DIC microscope, rotation of the sample may be necessary, particularly when the plasmonic nanoparticles exhibit orientation-dependent optical properties. Because DIC microscopy has two inherent orthogonal polarization fields, the wavelength-dependent DIC contrast pattern reveals the orientation of rod-shaped plasmonic nanoparticles. Finally, data acquisition and data analyses must be carefully performed. It is common to represent DIC-based spectroscopy data as a contrast value, but it is also possible to present it as intensity data. In this demonstration of DIC for single particle spectroscopy, the focus is on spherical and rod-shaped gold nanoparticles.

The goal of this protocol is to detail a proven approach for the preparation of plasmonic nanoparticle samples and for performing single particle spectroscopy on them with differential interference contrast (DIC) microscopy.

투과 형 Nomarski 타입 차동 간섭 콘트라스트 현미경을 사용 하 여 플라스 몬 Ic 나노 입자에 대 한 분광학 수행

Differential interference contrast (DIC) microscopy is a powerful imaging tool that is most commonly employed for imaging microscale objects using ...

Preparation of Graphene-Supported Microwell Liquid Cells for In Situ Transmission Electron Microscopy

The fabrication and preparation of graphene-supported microwell liquid cells (GSMLCs) for in situ electron microscopy is presented in a stepwise protocol. The versatility of the GSMLCs is demonstrated in the context of a study about etching and growth dynamics of gold nanostructures from a HAuCl4 precursor solution. GSMLCs combine the advantages of conventional silicon- and graphene-based liquid cells by offering reproducible well depths together with facile cell manufacturing and handling of the specimen under investigation. The GSMLCs are fabricated on a single silicon substrate which drastically reduces the complexity of the manufacturing process compared to two-wafer-based liquid cell designs. Here, no bonding or alignment process steps are required. Furthermore, the enclosed liquid volume can be tailored to the respective experimental requirements by simply adjusting the thickness of a silicon nitride layer. This enables a significant reduction of window bulging in the electron microscope vacuum. Finally, a state-of-the-art quantitative evaluation of single particle tracking and dendrite formation in liquid cell experiments using only open source software is presented.

Preparation of Graphene-Supported Microwell Liquid Cells for In Situ Transmission Electron Microscopy

A protocol for preparation of graphene-supported microwell liquid cells for in situ electron microscopy of gold nanocrystals from HAuCl4 precursor solution is presented. Furthermore, an analysis routine is presented to quantify observed etching and growth dynamics.

소이투 투과 전자 현미경 을 위한 그래핀 지원 마이크로웰 액체 세포의 준비

The fabrication and preparation of graphene-supported microwell liquid cells (GSMLCs) for in situ electron microscopy is presented in a stepwise protocol. ...

Synthesis of Monodisperse Cylindrical Nanoparticles via Crystallization-driven Self-assembly of Biodegradable Block Copolymers

The production of monodisperse cylindrical micelles is a significant challenge in polymer chemistry. Most cylindrical constructs formed from diblock copolymers are produced by one of three techniques: thin film rehydration, solvent switching or polymerization-induced self-assembly, and produce only flexible, polydisperse cylinders. Crystallization-driven self-assembly (CDSA) is a method which can produce cylinders with these properties, by stabilizing structures of a lower curvature due to the formation of a crystalline core. However, the living polymerization techniques by which most core-forming blocks are formed are not trivial processes and the CDSA process may yield unsatisfactory results if carried out incorrectly. Here, the synthesis of cylindrical nanoparticles from simple reagents is shown. The drying and purification of reagents prior to a ring-opening polymerization of &#949;-caprolactone catalyzed by diphenyl phosphate is described. This polymer is then chain extended by methyl methacrylate (MMA) followed by N,N-dimethyl acrylamide (DMA) using reversible addition&#8722;fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization, affording a triblock copolymer that can undergo CDSA in ethanol. The living CDSA process is outlined, the results of which yield cylindrical nanoparticles up to 500 nm in length and a length dispersity as low as 1.05. It is anticipated that these protocols will allow others to produce cylindrical nanostructures and elevate the field of CDSA in the future.

Crystallization-driven self-assembly (CDSA) displays the unique ability to fabricate cylindrical nanostructures of narrow length distributions. The organocatalyzed ring-opening polymerization of &#949;-caprolactone and subsequent chain extensions of methyl methacrylate and N,N-dimethyl acrylamide are demonstrated. A living CDSA protocol that produces monodisperse cylinders up to 500 nm in length is outlined.

생분해성 블록 공합체의 결정화 구동 자가 조립을 통해 단분산 원통형 나노 입자의 합성

The production of monodisperse cylindrical micelles is a significant challenge in polymer chemistry. Most cylindrical constructs formed from diblock ...

Self-Assembly of Hybrid Lipid Membranes Doped with Hydrophobic Organic Molecules at the Water/Air Interface

Because of their unique properties, including an ultrathin thickness (3-4 nm), ultrahigh resistivity, fluidity and self-assembly ability, lipid bilayers can be readily functionalized and have been used in various applications such as bio-sensors and bio-devices. In this study, we introduced a planar organic molecule: copper (II) 2,9,16,23-tetra-tert-butyl-29H,31H-phthalocyanine (CuPc) to dope lipid membranes. The CuPc/lipid hybrid membrane forms at the water/air interface by self-assembly. In this membrane, the hydrophobic CuPc molecules are located between the hydrophobic tails of lipid molecules, forming a lipid/CuPc/lipid sandwich structure. Interestingly, an air-stable hybrid lipid bilayer can be readily formed by transferring the hybrid membrane onto a Si substrate. We report a straightforward method for incorporating nanomaterials into a lipid bilayer system, which represents a new methodology for the fabrication of biosensors and biodevices.

We report a protocol for producing a hybrid lipid membrane at the water/air interface by doping the lipid bilayer with copper (II) 2,9,16,23-tetra-tert-butyl-29H,31H-phthalocyanine (CuPc) molecules. The resulting hybrid lipid membrane has a lipid/CuPc/lipid sandwich structure. This protocol can also be applied to the formation of other functional nanomaterials.

물/공기 인터페이스에서 소수성 유기 분자와 함께 도핑 하이브리드 지질 막의 자체 조립

Because of their unique properties, including an ultrathin thickness (3-4 nm), ultrahigh resistivity, fluidity and self-assembly ability, lipid bilayers ...