納米柱(Nanopillar)是納米結(jié)構(gòu)領(lǐng)域內(nèi)的一種新出現(xiàn)的技術(shù)。納米柱直徑是10負(fù)9次方米的納米結(jié)構(gòu);共同組合成行列點(diǎn)陣。它們是一種超材料,即具有它們的性質(zhì)是由于人工設(shè)計的結(jié)構(gòu)而不是它們的自然性質(zhì)。納米柱系列和其它納米結(jié)構(gòu)不同是由于它的獨(dú)特形狀。每一種納米柱的底部都有柱形結(jié)構(gòu)和頂端的錐形點(diǎn)。這樣形狀的結(jié)合可產(chǎn)生許多有用的性質(zhì)。納米柱有許多應(yīng)用,包括,但不限于,高效率的太陽板,高分辨分析和抗細(xì)菌表面。
納米柱的應(yīng)用:
1.太陽板
由于它的錐形端,納米柱捕獲光是很有效的。太陽收集器表面包附納米柱具有太陽納米線三倍的效率。在制造太陽板的過程中,它們也保持良好。這樣的耐久性可允許用便宜材料和方法生產(chǎn)太陽板。研究者研究在納米柱底部參雜,使光停留時間延長,可捕獲更多的光。在太陽板內(nèi)用納米柱還可使板變軟,使太陽板使用方便。雖然納米柱比標(biāo)準(zhǔn)材料的效率較高和便宜,但科學(xué)家還不能大批量生產(chǎn)它們。這是利用納米板作為生產(chǎn)過程一部份的缺點(diǎn)。
2.抗細(xì)菌表面。
納米柱有電子學(xué)外的功能,能模擬自然防衛(wèi)。蟬翅蓋在細(xì)的納米柱狀棍上,細(xì)菌碰到蟬翅,被棍捕獲而死。因此復(fù)蓋納米柱的表面變成無細(xì)菌。如大量生產(chǎn)并到處安裝,就可消除傳染病的危險。
3.高分辨分子分析
納米柱的另一應(yīng)用是觀察細(xì)胞。當(dāng)光碰上納米柱時,它捕獲光很好,約在150納米處,光平靜下來,這種距離比光波長短,它允許研究者在無背景光干涉下觀察很小的物體;這對細(xì)胞分析特別有用。
納米柱的歷史:
2006年,內(nèi)布拉斯加-林肯大學(xué)和勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室的研究者發(fā)展了一種便宜和較高效率產(chǎn)生納米柱的方法。他們用納米球光刻和反應(yīng)離子腐蝕相結(jié)合產(chǎn)生直徑小于500nm的大群硅柱。后,于2010年研究者制出錐形頭的納米柱。之前,納米柱的頭是平的,把射到的光反射了很多。錐形頭的納米柱允許光進(jìn)入納米柱內(nèi),而它的底部幾乎把所有光(百分之99)都吸收掉。隨后,研究者開始找納米柱的更多應(yīng)用。
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