Mičiganas štata universitātes komanda ir izstrādājusi jaunu metodi kristālu "zīmēšanai". Šī novatoriskā lāzerkristālu zīmēšanas tehnoloģija nodrošina kristālu ģenerēšanu pēc-pieprasījuma noteiktos laikos un vietās, nodrošinot precīzākas materiālu ražošanas iespējas tādās jomās kā saules baterijas, LED apgaismojums un medicīniskā attēlveidošana. Šis sasniegums tika publicēts Amerikas Ķīmijas biedrības žurnāla ACS Nano jaunākajā numurā.
Kristāli ir visuresoši, sākot no televīzijas ekrāniem un dūmu detektoriem līdz ultraskaņas ierīcēm un hidrolokatoru sistēmām. To unikālās optiskās un elektriskās īpašības ir mūsdienu tehnoloģiju sasniegumu pamatā. Tomēr tradicionālās augšanas metodes bieži izraisa kristālu veidošanos nejaušā laikā un vietā, kas apgrūtina kvalitātes un konsekvences nodrošināšanu. Šī nenoteiktība jau sen ir ierobežojusi augstas veiktspējas ierīču ražošanu.
Lai risinātu šo izaicinājumu, komanda izmantoja īpaši ātru lāzertehnoloģiju, lai panāktu pirmo{0}}kristālu nanomēroga "zīmējumu". Viņi izvēlējās svina halogenīdu perovskīta kristālus saviem eksperimentiem-materiālus, ko var izmantot LED, saules baterijās un medicīniskajā attēlveidošanā.
Atšķirībā no iepriekšējiem sarežģītajiem kristālu augšanas posmiem, komanda neizmantoja sēklu kristālus kā veidnes. Tā vietā viņi ar lāzeru mērķēja uz niecīgu, spīdīgu zelta nanodaļiņu -mazāku par vienu-tūkstošdaļu no cilvēka mata diametra-. Kad viens lāzera impulss skāra nanodaļiņu virsmu, tas radīja tūlītēju karsēšanu, izraisot kristāla augšanu, izmantojot šo mijiedarbību. Izmantojot ātrdarbīgu-mikroskopiju, viņi pat varēja novērot šo procesu reāllaikā.
Šī lāzerkristālu zīmēšanas metode atgādina lāzergravēšanu uz metāla vai koka. Tas ne tikai uzlabo kristāla ražošanas vadāmību, bet arī nodrošina jaunus pētniecības rīkus tādās jomās kā enerģija, elektronika un kvantu tehnoloģija. Vienlaikus tas palīdz ķīmiķiem labāk izprast sen{2}}kristālu veidošanās noslēpumu.
Izmantojot šo metodi, komanda var precīzi kontrolēt, kad un kur kristāli aug. Viņi var sēdēt pie mikroskopa un būt liecinieki pirmajam kristāla dzimšanas brīdim, vadot tā augšanas virzienu. Pēc tam viņi plāno izmantot vairāku krāsu lāzerus, lai "zīmētu" sarežģītākus kristāla modeļus un mēģinātu radīt jaunus materiālus, kas nav sasniedzami ar tradicionālām metodēm.
