Name: a modular microfluidic technology for systematic studies of colloidal semiconductor nanocrystals
Uploaded: 2018-05-10T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals at JoVE.com

Gli autori riconoscono con gratitudine il sostegno finanziario fornito da North Carolina State University. Milad Abolhasani e Robert W. Epps riconosciamo con gratitudine il sostegno finanziario dalla concessione iniziativa opportunità per ricerca UNC (UNC-ROI).

1. reattore Assembly
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57666/57666fig1.jpg"> Figura 1 . Illustrazione passo passo di un processo di assemblaggio di piattaforma campione. I pannelli Mostra un'illustrazione passo passo di un processo di assemblaggio di piattaforma di esempio dettagliare (i) la disposizione iniziale della fase di traduzione e detentori di ottico post sul pane montaggio ampio,...

<ol>
	<li>Tan, Z. -. K., Moghaddam, R. S., 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=Bright+light-emitting+diodes+based+on+organometal+halide+perovskite.">Bright light-emitting diodes based on organometal halide perovskite.</a> Nature Nanotechnology. 9 (9), 687-692 (2014).</li><li>Kojima, A., Teshima, K., Shirai, Y., Miyasaka, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organometal+halide+perovskites+as+visible-light+sensitizers+for+photovoltaic+cells.">Organometal halide perovskites as visible-light sensitizers for photovoltaic cells.</a> Journal of the American Chemical Society. 131 (17), 6050-6051 (2009).</li><li>Huang, H., Bodnarchuk, M. I., Kershaw, S. V., Kovalenko, M. V., Rogach, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lead+halide+perovskite+nanocrystals+in+the+research+spotlight:+stability+and+defect+tolerance.">Lead halide perovskite nanocrystals in the research spotlight: stability and defect tolerance.</a> ACS Energy Letters. 2 (9), 2071-2083 (2017).</li><li>Gr&#228;tzel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+light+and+shade+of+perovskite+solar+cells.">The light and shade of perovskite solar cells.</a> Nature Materials. 13, 838 (2014).</li><li>Schmidt, L. C., Perteg&#225;s, A., 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=Nontemplate+synthesis+of+CH3NH3PbBr3+perovskite+nanoparticles.">Nontemplate synthesis of CH3NH3PbBr3 perovskite nanoparticles.</a> Journal of the American Chemical Society. 136 (3), 850-853 (2014).</li><li>Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room-temperature+and+gram-scale+synthesis+of+CsPbX3+(X+=+Cl,+Br,+I)+perovskite+nanocrystals+with+50-85%+photoluminescence+quantum+yields.">Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields.</a> Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).</li><li>Vybornyi, O., Yakunin, S. V., Kovalenko, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polar-solvent-free+colloidal+synthesis+of+highly+luminescent+alkylammonium+lead+halide+perovskite+nanocrystals.">Polar-solvent-free colloidal synthesis of highly luminescent alkylammonium lead halide perovskite nanocrystals.</a> Nanoscale. 8 (12), 6278-6283 (2016).</li><li>Sun, S., Yuan, D., Xu, Y., Wang, A., Deng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ligand-mediated+synthesis+of+shape-controlled+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+via+reprecipitation+process+at+room+temperature.">Ligand-mediated synthesis of shape-controlled cesium lead halide perovskite nanocrystals via reprecipitation process at room temperature.</a> ACS Nano. 10 (3), 3648-3657 (2016).</li><li>Jellicoe, T. C., Richter, 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=Synthesis+and+optical+properties+of+lead-free+cesium+tin+halide+perovskite+nanocrystals.">Synthesis and optical properties of lead-free cesium tin halide perovskite nanocrystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 138 (9), 2941-2944 (2016).</li><li>Tong, Y., Bladt, 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=Highly+luminescent+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+with+tunable+composition+and+thickness+by+ultrasonication.">Highly luminescent cesium lead halide perovskite nanocrystals with tunable composition and thickness by ultrasonication.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55 (44), 13887-13892 (2016).</li><li>Zhang, D., Eaton, S. W., Yu, Y., Dou, L., Yang, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-phase+synthesis+of+cesium+lead+halide+perovskite+nanowires.">Solution-phase synthesis of cesium lead halide perovskite nanowires.</a> Journal of the American Chemical Society. 137 (29), 9230-9233 (2015).</li><li>Lignos, I., Stavrakis, S., Nedelcu, G., Protesescu, L., deMello, A. J., Kovalenko, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+cesium+lead+halide+perovskite+nanocrystals+in+a+droplet-based+microfluidic+platform:+fast+parametric+space+mapping.">Synthesis of cesium lead halide perovskite nanocrystals in a droplet-based microfluidic platform: fast parametric space mapping.</a> Nano Letters. 16 (3), 1869-1877 (2016).</li><li>Wei, S., Yang, Y., Kang, X., Wang, L., Huang, L., Pan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room-temperature+and+gram-scale+synthesis+of+CsPbX3+(X+=+Cl,+Br,+I)+perovskite+nanocrystals+with+50-85%+photoluminescence+quantum+yields.">Room-temperature and gram-scale synthesis of CsPbX3 (X = Cl, Br, I) perovskite nanocrystals with 50-85% photoluminescence quantum yields.</a> Chemical Communications. 52 (45), 7265-7268 (2016).</li><li>Protesescu, L., Yakunin, S., 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=Nanocrystals+of+cesium+lead+halide+perovskites+(CsPbX+3+,+X+=+Cl,+Br,+and+I):+novel+optoelectronic+materials+showing+bright+emission+with+wide+color+gamut.">Nanocrystals of cesium lead halide perovskites (CsPbX 3 , X = Cl, Br, and I): novel optoelectronic materials showing bright emission with wide color gamut.</a> Nano Letters. 15 (6), 3692-3696 (2015).</li><li>Epps, R. W., Felton, K. C., Coley, C. W., Abolhasani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+microfluidic+platform+for+systematic+studies+of+colloidal+perovskite+nanocrystals:+towards+continuous+nano-manufacturing.">Automated microfluidic platform for systematic studies of colloidal perovskite nanocrystals: towards continuous nano-manufacturing.</a> Lab Chip. 23 (17), 4040-4047 (2017).</li><li>Lignos, I., Protesescu, L., 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=Facile+droplet-based+microfluidic+synthesis+of+monodisperse+IV-VI+semiconductor+nanocrystals+with+coupled+in-line+NIR+fluorescence+detection.">Facile droplet-based microfluidic synthesis of monodisperse IV-VI semiconductor nanocrystals with coupled in-line NIR fluorescence detection.</a> Chemistry of Materials. 26 (9), 2975-2982 (2014).</li><li>Park, J., Saffari, A., Kumar, S., G&#252;nther, A., Kumacheva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic+synthesis+of+polymer+and+inorganic+particulate+materials.">Microfluidic synthesis of polymer and inorganic particulate materials.</a> Annual Review of Materials Research. 40 (1), 415-443 (2010).</li><li>Phillips, T. W., Lignos, I. G., Maceiczyk, R. M., deMello, A. J., deMello, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanocrystal+synthesis+in+microfluidic+reactors:+where+next.">Nanocrystal synthesis in microfluidic reactors: where next.</a> Lab on a Chip. 14 (17), 3172-3180 (2014).</li><li>Lignos, I., Stavrakis, S., Kilaj, A., deMello, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Millisecond-timescale+monitoring+of+PBS+nanoparticle+nucleation+and+growth+using+droplet-based+microfluidics.">Millisecond-timescale monitoring of PBS nanoparticle nucleation and growth using droplet-based microfluidics.</a> Small. 11 (32), 4009-4017 (2015).</li><li>Abolhasani, M., Coley, C. W., Xie, L., Chen, O., Bawendi, M. G., Jensen, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillatory+microprocessor+for+growth+and+in+situ.+characterization+of+semiconductor+nanocrystals.">Oscillatory microprocessor for growth and in situ. characterization of semiconductor nanocrystals.</a> Chemistry of Materials. 27 (17), 6131-6138 (2015).</li><li>Chen, D. L., Gerdts, C. J., Ismagilov, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Using+microfluidics+to+observe+the+effect+of+mixing+on+nucleation+of+protein+crystals.">Using microfluidics to observe the effect of mixing on nucleation of protein crystals.</a> Journal of the American Chemical Society. 127 (27), 9672-9673 (2005).</li></ol>

Sistema di campionamento automatico: L'autonomia di funzionamento della piattaforma screening è effettuata con una macchina a stati finiti controllo centrale. Movimento tra questi Stati si verifica in sequenza con più segmenti di ricorsiva per consentire il funzionamento attraverso un numero variabile di condizioni di campionamento. I controlli del sistema generale è divisibile in 3 fasi fondamentali. In primo luogo, il sistema inizia con un passo di inizializzazione, che stabilisce la comunicazione a...

L'avvento di nanocristalli semiconduttori, in particolare punti quantici, ha portato significativi avanzamenti nella ricerca di materiali elettronici e produzione. Ad esempio, Visualizza punto quantico LED1 sono già state attuate in commercialmente disponibile "QLED". Più recentemente tra questa classe di semiconduttori, perovskiti hanno suscitato notevole interesse e la ricerca verso tecnologie fotovoltaiche ad alta efficienza e basso costo. Dalla prima dimostrazione di un PV basati su perovskite nel 2009,2 l'efficienza di conversione di potenza su scala di laboratorio di celle solari a base di perovskite è aumentato ad un tasso senza paragoni con qualsiasi tecnologia PV nella storia. 3 , 4 oltre all'interesse Guida basati su perovskite PVs, una varietà di metodi recenti che descrivono la sintesi colloidale facile di nanocristalli di perovskite hanno creato l'opportunità per l'elaborazione di basso costo, soluzione-fase di perovskite QD in elettronica commerciale. 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14
Nello sforzo verso la nanofabbricazione su larga scala di perovskite colloidale QD, una migliore comprensione fondamentale delle vie nanocrystal crescita e un efficace controllo delle condizioni di reazione deve essere sviluppati. Tuttavia, gli studi esistenti di questi processi hanno tradizionalmente su approcci basati sulla boccetta. Strategie di sintesi di batch presentano una varietà di limitazioni intrinseche in termini di produzione e caratterizzazione di materiali, ma più significativamente, tecniche basate sulla boccetta sono altamente inefficienti nel consumo di tempo e precursore di screening e dimostrare Proprietà di trasferimento di massa dipendente dalla dimensione di boccetta, che inibiscono la consistenza di sintesi. 15 per studiare efficacemente le vie di crescita dei nanocristalli semiconduttori colloidali in tutta la grande varietà delle procedure di sintesi segnalati e all'interno dello spazio ampio campione, è necessaria una tecnica di screening più efficiente. Negli ultimi due decenni, una gamma di strategie di microfluidica sono stati sviluppati per gli studi di nanocristalli colloidali sfruttando il consumo di sostanze chimiche sostanzialmente più basso, l'accessibilità dei metodi di high throughput screening e il potenziale per un implementazione del controllo di processo nei sistemi di sintesi continua. 12 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20
In questo lavoro, segnaliamo la progettazione e sviluppo di una piattaforma automatizzata microfluidici per gli studi di alto-rendimento in situ di nanocristalli semiconduttori colloidali. Un romanzo tradurre cella di flusso, un design altamente modulare e l'integrazione di reattori tubolari disponibili in commercio e fluidiche connessioni formano una piattaforma unica e adattabile riconfigurabile con applicazioni dirette la scoperta, lo screening e l'ottimizzazione di nanocristalli colloidali. Sfruttando la capacità traslazionale della nostra tecnica di rilevazione (cioè, una cella di flusso tre porte), per la prima volta, dimostriamo che il disaccoppiamento sistematica dei tempi di miscelazione e reazione, migliorando allo stesso tempo il campionamento tassi di efficienza e raccolta negli approcci di cella di flusso stazionario tradizionale. L'utilizzo di questa piattaforma consente l'ingegneria di alto-rendimento e preciso band-gap di sintesi di nanocristalli colloidali verso strategie di nanofabbricazione continuo.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:888px;" width="888">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Toluene</td>
			<td style="width:191px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:168px;">AC364410010</td>
			<td style="width:257px;">99.85% extra over molecular sieves</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Oleic acid</td>
			<td style="width:191px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:168px;">364525&#160;ALDRICH</td>
			<td>technical grade 90%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Cesium hydroxide (50 wt% in water)</td>
			<td style="width:191px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:168px;">232041 ALDRICH</td>
			<td>50 wt% in water &#62; 99.9% trace metals</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Lead(II) oxide</td>
			<td style="width:191px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:168px;">211907 SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>&#62; 99.9% trace metals basis</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Tetraoctylammonium bromide</td>
			<td style="width:191px;">Sigma Aldrich</td>
			<td style="width:168px;">294136 ALDRICH</td>
			<td>98%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">1/16&#34; OD, 0.04&#34; ID FEP tubing</td>
			<td style="width:191px;">MicroSolv</td>
			<td style="width:168px;">48410-40</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">1/16&#34; OD, 0.02&#34; ID ETFE tubing</td>
			<td style="width:191px;">MicroSolv</td>
			<td style="width:168px;">48510-20</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">0.02&#34; thru hole PEEK Tee</td>
			<td style="width:191px;">IDEX Health &#38; Science</td>
			<td style="width:168px;">P-712</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">1/4-28 ETFE flangeless ferrule for 1/16&#34;</td>
			<td style="width:191px;">IDEX Health &#38; Science</td>
			<td style="width:168px;">P-200N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">1/4-28 PEEK flangeless nut for 1/16&#34;</td>
			<td style="width:191px;">IDEX Health &#38; Science</td>
			<td style="width:168px;">P-230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">4-way PEEK L-valve</td>
			<td style="width:191px;">IDEX Health &#38; Science</td>
			<td style="width:168px;">V-100L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Syringe pump</td>
			<td style="width:191px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:168px;">70-3007</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">8 mL stainless steel syringe</td>
			<td style="width:191px;">Harvard Apparatus</td>
			<td style="width:168px;">70-2267</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">25 mL glass syringe</td>
			<td style="width:191px;">Scientific Glass Engineering</td>
			<td style="width:168px;">25MDF-LL-GT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Optical breadboard</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">MB1224</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">300 mm translation stage</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">LTS300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Optical post</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">TR2-4</td>
			<td>TR2, TR3, or TR4</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Optical post holder</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">PH4-6</td>
			<td>PH4 or PH6</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">365 nm LED</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">M365LP1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">LED driver</td>
			<td style="width:191px;">ThorLabs</td>
			<td style="width:168px;">LEDD1B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">600 micron patch cord</td>
			<td style="width:191px;">Ocean Optics</td>
			<td style="width:168px;">QP600-1-SR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Deuterium-halogen light source</td>
			<td style="width:191px;">Ocean Optics</td>
			<td style="width:168px;">DH-2000-BAL</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Miniature spectrometer</td>
			<td style="width:191px;">Ocean Optics</td>
			<td style="width:168px;">FLAME-S-XR1-ES</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Multifuction I/O device (DAQ)</td>
			<td style="width:191px;">National Instruments</td>
			<td style="width:168px;">USB-6001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:272px;">Virtual Instrument Software</td>
			<td style="width:191px;">National Instruments</td>
			<td style="width:168px;">LabVIEW 2015 SP1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a modular microfluidic technology for systematic studies of colloidal semiconductor nanocrystals

Nanocristalli semiconduttori colloidali, conosciuto come quantum dots (QD), è una classe velocemente crescente di materiali in elettronica commerciale, come la luce che emettono diodi (LED) e fotovoltaico (PVs). Tra questo gruppo di materiali inorganici/organici perovskiti hanno dimostrato miglioramento significativo e potenziale verso ad alta efficienza, basso costo montaggio PV a causa della loro mobilità di elemento portante ad alta carica e la durata delle. Nonostante le opportunità per perovskite QD in applicazioni su larga scala di PV e LED, la mancanza di comprensione fondamentale e completa delle loro vie di crescita ha inibito il loro adattamento all'interno di strategie di nanofabbricazione continuo. Screening basato su pallone tradizionali approcci sono generalmente costosi, laborioso e imprecisa per caratterizzare efficacemente la varietà parametro ampio spazio e sintesi rilevante per le reazioni di QD colloidale. In questo lavoro, una piattaforma completamente autonoma microfluidica è sviluppata per studiare sistematicamente lo spazio di parametro di grandi dimensioni associato con la sintesi colloidale dei nanocristalli in un formato di flusso continuo. Attraverso l'applicazione di un romanzo traduzione di cella di flusso tre porte e unità di estensione reattore modulare, il sistema può raccogliere rapidamente gli spettri di assorbimento e fluorescenza attraverso lunghezze di reattore 3-196 cm. La lunghezza regolabile reattore separa non solo il tempo di permanenza dal trasferimento di massa di velocità-dipendente, anche sostanzialmente migliora i tassi di campionamento e consumo di sostanze chimiche per la caratterizzazione degli 40 spettri unici all'interno di un singolo sistema equilibrato. Frequenze di campionamento possono raggiungere fino a 30.000 spettri unici al giorno, e le condizioni di coprono 4 ordini di grandezza in residenza tempi che vanno 100 ms - 17 min. Ulteriori applicazioni di questo sistema migliorerebbe sostanzialmente il tasso e la precisione della scoperta del materiale e gli studi di screening in futuro. Dettagliato all'interno di questo rapporto sono il sistema materiali e protocolli di assemblaggio con una descrizione generale del software automatizzato campionamento e trattamento dei dati non in linea.

Spettri di esempio: Utilizzando la piattaforma microfluidica discusso, le fasi di nucleazione e crescita dei nanocristalli semiconduttori colloidale alla temperatura di sintesi possono essere direttamente studiate monitorando l'evoluzione temporale degli spettri di assorbimento e fluorescenza il nanocristalli formata sotto condizioni di miscelazione uniforme. Figura 5 A Mostra un set di esempio degli spettri ottenuti all'inte...

Watch this Scientific Journal Video about A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals at JoVE.com

A Modular Microfluidic Technology for Systematic Studies of Colloidal Semiconductor Nanocrystals

Dettagliati nel presente documento sono i protocolli di funzionamento e montaggio di una piattaforma di screening microfluidico modulare per la caratterizzazione sistematica delle sintesi di nanocristalli semiconduttori colloidali. Attraverso accordi di sistema completamente regolabile, spettri altamente efficiente raccolta può essere effettuati 4 ordini di grandezza il tempo di reazione scale spazio-temporali all'interno di uno spazio di campionamento massa trasferimento controllato.

Un modulare tecnologia microfluidica per studi sistematici di nanocristalli semiconduttori colloidali

Colloidal semiconductor nanocrystals, known as quantum dots (QDs), are a rapidly growing class of materials in commercial electronics, such as light ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Harvesting Solar Energy by Means of Charge-Separating Nanocrystals and Their Solids

Raccolta di energia solare per mezzo di separatori di carica-nanocristalli e loro Solidi

Conjoining different semiconductor materials in a single nano-composite provides synthetic means for the development of novel optoelectronic materials ...

Ricerca

Ingegneria

Scalable Nanohelices for Predictive Studies and Enhanced 3D Visualization

Nanohelices scalabili per predittivi Studi e migliorata visualizzazione 3D

Spring-like materials are ubiquitous in nature and of interest in nanotechnology for energy harvesting, hydrogen storage, and biological sensing ...

Silicon Metal-oxide-semiconductor Quantum Dots for Single-electron Pumping

Silicio metallico-ossido-semiconduttore Quantum Dots per singolo elettrone di pompaggio

As mass-produced silicon transistors have reached the nano-scale, their behavior and performances are increasingly affected, and often deteriorated, by ...

Ohmic Contact Fabrication Using a Focused-ion Beam Technique and Electrical Characterization for Layer Semiconductor Nanostructures

Ohmico Fabrication contatto con una tecnica Focused Ion Beam-e caratterizzazione elettrica per strato semiconduttore Nanostrutture

Layer semiconductors with easily processed two-dimensional (2D) structures exhibit indirect-to-direct bandgap transitions and superior transistor ...

Fabrication of Low Temperature Carbon Nanotube Vertical Interconnects Compatible with Semiconductor Technology

Fabbricazione di bassa temperatura Nanotubi di carbonio interconnessioni verticali Compatibile con la tecnologia Semiconductor

We demonstrate a method for the low temperature growth (350 &#176;C) of vertically-aligned carbon nanotubes (CNT) bundles on electrically conductive ...

Capillary-based Centrifugal Microfluidic Device for Size-controllable Formation of Monodisperse Microdroplets

Centrifuga dispositivo a microfluidi capillare a base per la Formazione Size-controllabile di Monodisperse microgocce

Here, we demonstrate a simple method for the rapid production of size-controllable, monodisperse, W/O microdroplets using a capillary-based centrifugal ...

Comprehensive Characterization of Extended Defects in Semiconductor Materials by a Scanning Electron Microscope

Caratterizzazione completa dei difetti estesi in materiali semiconduttori da un microscopio elettronico a scansione

Extended defects such as dislocations and grain boundaries have a strong influence on the performance of microelectronic devices and on other applications ...

Colloidal Synthesis of Nanopatch Antennas for Applications in Plasmonics and Nanophotonics

Colloidale Sintesi di Nanopatch Antenne per applicazioni in Plasmonics e nanofotonica

We present a method for colloidal synthesis of silver nanocubes and the use of these in combination with a smooth gold film, to fabricate plasmonic ...

Creating Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions in PDMS Microfluidic Chip via Self-Assembly Process of Colloidal Particles

Creazione di Sub-50 Nm nanofluidic giunzioni in PDMS Microfluidic Chip tramite processo di auto-assemblaggio di particelle colloidale

Polydimethylsiloxane (PDMS) is the prevailing building material to make microfluidic devices due to its ease of molding and bonding as well as its ...

Solvent Bonding for Fabrication of PMMA and COP Microfluidic Devices

Bonding solvente per la fabbricazione di PMMA e COP dispositivi microfluidici

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each ...