Використовуючи промінь електронів, вчені навчилися керувати рухом і розташуванням окремих наночастинок
Вчені з лабораторії Берклі (Berkeley Lab) і Національного університету Сінгапуру (National University of Singapore) розробили спосіб керувати окремими наночастинками, використовуючи промінь електронів. Вони використовували промінь від просвічуючого електронного мікроскопа для створення своєрідної пастки і захоплення в цю пастку золотих наночастинок. Потім, переміщаючи промінь, вони змогли керувати рухом наночастинок і сформувати з наночастинок досить складні структури. Крім пересування крихітних частинок золота електронний промінь використовувався і за своїм прямим призначенням - для проведення зйомки. Таким чином вчені володіли можливістю спостерігати за всім, що відбувається в режимі реального часу.
Ґрунтуючись на отриманих результатах, вчені вважають, що розроблений ними метод може успішно використовуватися для побудови складних наноструктур з наночасток, по одній наночастинці за один підхід. Звичайно, цей метод досить тривалий і не годиться для масового виробництва наноструктур, але при проведенні досліджень певного роду цей метод може надати неоціненну допомогу.
Очолював групу дослідників Хэймеи Чжен (Haimei Zheng) з відділу матеріалознавства лабораторії Берклі. Під його керівництвом золоті наночастинки, діаметром всього десять нанометрів, були поміщені в проміжку, заповненому рідиною, між двома прозорими мембранами з нітриду кремнію. Цей "бутерброд" вчені лабораторії Берклі навали дослідної осередком, а його структура дозволяє проводити зйомку мікроскопічних об'єктів за допомогою просвічуючого електронного мікроскопа з субнанометровой роздільною здатністю.
Вчені сфокусували електронний промінь в рідині, що заповнює проміжок між прозорими мембранами, що створило в рідині пастку, в яку пізніше була поміщена наночастинок золота. Ця наночастинок спонтанно і хаотично пересувалася і коливалася в межах променя, але ніколи не виходив за його межі. Потім вчені почали переміщати електронний промінь зі швидкістю приблизно десять нанометрів в секунду, і спіймана в пастку наночастинок була змушена йти за рухом променя.
Провівши такі нехитрі експерименти, вчені зробили наступний крок, вони загнали в пастку електронного променя відразу кілька золотих наночастинок, збилися в щільне утворення, а потім різко зменшили діаметр променя з 200 нанометрів до 50 нанометрів. Зменшення діаметра променя дозволило збільшити його інтенсивність, що, в свою чергу, дозволило пересувати відразу все освіту з наночастинок.
В даний час Чжен і його колеги намагаються зрозуміти, які процеси дозволяють створити пастку з допомогою електронного променя і утримувати в ній наночастинки. Надалі вони збираються розробити методи автоматизації управлінням переміщенням і розташуванням наночастинок, які стануть ключовим моментом технологій швидкої і ефективної складання складних наноструктур з наночастинок різних типів.