Michigan Eyalet Üniversitesi'nden bir ekip, kristalleri "çizmek" için yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yenilikçi lazer kristal çizim teknolojisi,-belirli zaman ve konumlarda isteğe bağlı kristal üretimine olanak tanıyarak güneş pilleri, LED aydınlatma ve tıbbi görüntüleme gibi alanlar için daha hassas malzeme üretim yetenekleri sağlar. Bu buluş, Amerikan Kimya Derneği'nin bir dergisi olan ACS Nano'nun son sayısında yayınlandı.
Kristaller televizyon ekranlarından duman dedektörlerine, ultrason cihazlarına ve sonar sistemlerine kadar her yerde bulunur. Benzersiz optik ve elektriksel özellikleri modern teknolojik gelişmelerin temelini oluşturur. Bununla birlikte, geleneksel büyütme yöntemleri sıklıkla kristallerin rastgele zaman ve yerlerde oluşmasına neden olur, bu da kalite ve tutarlılığın sağlanmasını zorlaştırır. Bu belirsizlik uzun süredir yüksek-performanslı cihazların üretimini kısıtlıyordu.
Bu zorluğun üstesinden gelmek amacıyla ekip, kristallerin ilk-nano ölçekli "çizimini" gerçekleştirmek için ultra hızlı lazer teknolojisini kullandı. LED'ler, güneş pilleri ve tıbbi görüntülemede önemli uygulamaları olan deney malzemeleri için kurşun halojenür perovskit kristallerini- seçtiler.
Önceki karmaşık kristal büyüme adımlarından farklı olarak ekip, tohum kristallerini şablon olarak kullanmadı. Bunun yerine, lazerle-insan saçının çapının-binde birinden daha küçük-minik, parlak altın nanopartikülünü hedef aldılar. Tek bir lazer darbesi nanopartikülün yüzeyine çarptığında anında ısınma oluşturdu ve bu etkileşim yoluyla kristal büyümesini tetikledi. Yüksek-hızlı mikroskopi kullanarak bu süreci gerçek zamanlı olarak bile gözlemleyebildiler.
Bu lazer kristal çizim yöntemi, metal veya ahşap üzerine lazerle kazımaya benzer. Yalnızca kristal üretiminin kontrol edilebilirliğini arttırmakla kalmıyor, aynı zamanda enerji, elektronik ve kuantum teknolojisi gibi alanlar için yeni araştırma araçları da sağlıyor. Aynı zamanda kimyagerlerin kristal oluşumunun-uzun süredir devam eden gizemini daha iyi anlamalarına yardımcı oluyor.
Ekip, bu yöntemi kullanarak kristallerin ne zaman ve nerede büyüdüğünü tam olarak kontrol edebiliyor. Mikroskobun başına oturup bir kristalin doğuşunun ilk anına tanıklık edebilirler ve onun büyüme yönünü yönlendirebilirler. Daha sonra, daha karmaşık kristal desenleri "çizmek" için birden fazla renkteki lazerleri kullanmayı ve geleneksel yöntemlerle elde edilemeyen yeni malzemeler yaratmayı planlıyorlar.
