"Direct printing of nanostructures by electrostatic autofocussing of ink nanodroplets". P. Galliker, J. Schneider, H. Eghlidi, S. Kress, V. Sandoghdar, D. Poulikakos. NATURE COMMUNICATIONS 3, 890 (2012). DOI: 10.1038/ncomms1891
Nanotechnology, with its broad impact on societally relevant
applications, relies heavily on the availability of accessible
nanofabrication methods. Even though a host of such techniques exists,
the flexible, inexpensive, on-demand and scalable fabrication of
functional nanostructures remains largely elusive. Here we present a
method involving nanoscale electrohydrodynamic ink-jet printing that may
significantly contribute in this direction. A combination of nanoscopic
placement precision, soft-landing fluid dynamics, rapid solvent
vapourization, and subsequent self-assembly of the ink colloidal content
leads to the formation of scaffolds with base diameters equal to that
of a single ejected nanodroplet. The virtually material-independent
growth of nanostructures into the third dimension is then governed by an
autofocussing phenomenon caused by local electrostatic field
enhancement, resulting in large aspect ratio. We demonstrate the
capabilities of our electrohydrodynamic printing technique with several
examples, including the fabrication of plasmonic nanoantennas with
features sizes down to 50 nm.
La nanotecnología, con su amplio impacto en aplicaciones relevantes para la sociedad, depende fuertemente de la disponibilidad de métodos accesibles de nanofabricación. Y aún cuando existen usuarios para tales técnicas, la fabricación flexible, económica, bajo pedido y escalable de nanoestructuras funcionales sigue siendo poco accesible. Aquí se presenta un método en el ámbito de la impresión nanométrica mediante electrohidrodinámica de inyección de tinta, el cual puede contribuir significativamente en tal dirección. Una combinación de posicionadores nanoscópicos, dinámica suave de fluidos, evaporación rápida de disolventes y el autoensamblaje subsecuente de las tintas coloidales lleva a la formación de plantillas con diámetros iguales a los de una nanogota aislada que ha sido inyectada. El virtual crecimiento de nanoestructuras tridimensionales, independientemente del material, es determinado por un fenómeno de autoenfocamiento causado por el aumento en el campo electrostático local, dando lugar a una alta razón geométrica. Se demuestran las capacidades de la técnica de impresión electrohidrodinámica a partir de varios ejemplos, entre los que se incluye la fabricación de nanoantenas plasmónicas con tamaños característicos de 50 nm.
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