Юрген Брюггер (Jürgen Brugger) и возглавляемая им группа сотрудников Лаборатории микросистем Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработали метод точного размещения каждой из сотен тысяч наночастиц на поверхности площадью один квадратный сантиметр.

Уменьшение отклонения от требуемой позиции до 1 нм по сравнению с 10–20 нм при использовании прежних методик открывает новые возможности для конструирования сверхточных оптических детекторов и биологических сенсоров.

«Если мы сможем разместить золотые наночастицы с интервалом 1 нм, это позволит, например, многократно увеличить эффективность улавливания света, обнаруживать отдельные молекулы и взаимодействовать с ними», — пояснил Валентин Флоро (Valentin Flauraud), главный автор статьи, размещённой в журнале Nature Nanotechnology.

В своей работе ученые использовали наночастицы золота, выращенные химическим способом в жидкости. Этот метод даёт наночастицы лучшего качества, чем выпаривание или травление, но поскольку они получаются в виде взвеси в жидкости, ими труднее манипулировать.

Каплю такой суспензии подвергали нагреву, так что наночастицы собирались вместе, а потом протягивали по подложке с нанометровыми барьерами и дырками.

При встрече с этими препятствиями, наночастицы отделялись от капли и оставались в лунках. Каждая из таких ловушек была сконструирована так, чтобы ориентировать наночастицы в нужном направлении с точностью до одного градуса. Авторам удалось определить оптимальные значения параметров процесса взаимодействия жидкости с подложкой и отверстиями, обеспечивающие наиболее эффективное улавливание наночастиц.

Чтобы продемонстрировать возможности своего метода, ученые с его помощью написали наночастицами азбуку, создав самый миниатюрный в мире сегментный дисплей.