Vídeo mostrando uma haste marcada com fluorescência de 10 µm × 1 µm sendo controlada usando uma combinação de campos elétricos e fluxo de fluido para viajar ao longo do caminho "NIST", graficamente sublinhado em vermelho. A haste é feita para girar e se alinhar simultaneamente tangencialmente a cada um dos 12 segmentos de linha no momento em que seu centro de massa atinge o final de um segmento. A área de imagem é 160 µm × 70 µm.
(Phys.org) - Cientistas do NIST Center for Nanoscale Science and Technology e da University of Maryland usaram uma combinação de campos elétricos e fluxo de fluido para mover e girar nanofios com precisão, e demonstraram que este método pode ser usado para manipular nanofios, independentemente de serem feitos de dielétrico, semicondutor, ou materiais metálicos. Desde a eletro-osmose, que usa um potencial eletrostático aplicado para mover líquido através de um canal de fluido, é igualmente eficaz na movimentação de nanofios, independentemente de onde sejam feitos, a técnica tem uso potencial em uma ampla variedade de aplicações, incluindo a construção de estruturas para detectar e guiar as ondas eletromagnéticas, direcionando fontes de luz de nanofios, e guiar os nanofios para fornecer produtos químicos às células com precisão.
Os pesquisadores fabricaram uma região de controle central de 170 µm × 170 µm na interseção de quatro microcanais. Um sistema de controle de feedback foi usado para gerar os fluxos de fluido necessários para traduzir e girar o nanofio. Com base na posição e orientação de um nanofio, que são observados através de uma objetiva de microscópio, um algoritmo de computador determina o quarteto de voltagens necessárias nos eletrodos periféricos para criar um fluxo de fluido que moverá precisamente o nanofio para outro local e orientação específicos. O dispositivo é capaz de mover nanofios com uma precisão média de captura de 600 nm na posição e 5,4 ° na orientação.
Como a técnica é independente do material, pode ser usado para manipular qualquer tipo de nanofio ou outro, estruturas mais complexas em forma de haste, levando os pesquisadores a imaginar uma variedade de novos métodos de medição. Por exemplo, nanofios podem ser projetados para responder ao seu ambiente, emitindo luz fluorescente com uma intensidade relacionada ao campo óptico local. Usando este novo método, pode-se dirigir tais nanofios em líquidos em torno de um objeto de interesse, com a intensidade de fluorescência servindo como um repórter do campo local, e, assim, mapear esses campos remotamente na escala nanométrica.
