Video che mostra un'asta con etichetta fluorescente da 10 µm × 1 µm controllata utilizzando una combinazione di campi elettrici e flusso di fluido per viaggiare lungo il percorso "NIST", graficamente sottolineato in rosso. L'asta è fatta ruotare simultaneamente e allinearsi tangenziale a ciascuno dei 12 segmenti di linea nel momento in cui il suo centro di massa raggiunge la fine di un segmento. L'area dell'immagine è 160 µm × 70 µm.
(Phys.org) —Gli scienziati del NIST Center for Nanoscale Science and Technology e dell'Università del Maryland hanno utilizzato una combinazione di campi elettrici e flusso di fluidi per spostare e ruotare con precisione i nanofili, e hanno dimostrato che questo metodo può essere utilizzato per manipolare i nanofili indipendentemente dal fatto che siano fatti di dielettrico, semiconduttori, o materiali metallici. Poiché l'elettroosmosi, che utilizza un potenziale elettrostatico applicato per spostare il liquido attraverso un canale del fluido, è ugualmente efficace nel muovere i nanofili indipendentemente da ciò di cui sono fatti, la tecnica ha un potenziale utilizzo in un'ampia varietà di applicazioni, comprese le strutture edilizie per rilevare e guidare le onde elettromagnetiche, sorgenti luminose a nanocavi sterzanti, e guidare i nanofili per fornire con precisione sostanze chimiche alle cellule.
I ricercatori hanno fabbricato una regione di controllo centrale di 170 µm × 170 µm all'intersezione di quattro microcanali. È stato utilizzato un sistema di controllo del feedback per generare i flussi di fluido necessari per traslare e ruotare il nanofilo. Sulla base della posizione e dell'orientamento di un nanofilo, che si osservano attraverso un obiettivo al microscopio, un algoritmo informatico determina il quartetto di tensioni necessarie sugli elettrodi periferici per creare un flusso di fluido che sposterà con precisione il nanofilo in un'altra posizione e orientamento specifici. Il dispositivo è in grado di spostare nanofili con una precisione di intrappolamento media di 600 nm in posizione e 5,4° in orientamento.
Poiché la tecnica è indipendente dal materiale, può essere utilizzato per manipolare qualsiasi tipo di nanofilo o altro, strutture a bastoncino più complesse, portando i ricercatori a immaginare una varietà di nuovi metodi di misurazione. Per esempio, i nanofili possono essere progettati per rispondere al loro ambiente emettendo luce fluorescente con un'intensità correlata al campo ottico locale. Utilizzando questo nuovo metodo, si potrebbero dirigere tali nanofili nei liquidi attorno a un oggetto di interesse, con l'intensità della fluorescenza che funge da reporter del campo locale, e quindi mappare quei campi a distanza su scala nanometrica.
