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Precise Capillary-Assisted Nanoparticle assembly in Reusable Templates

2021
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Résumé

We show a scalable process to fabricate reusable silicon templates with funnel- and cone-shaped traps for the capillary-assisted particle assembly (CAPA) technique. The assembly yield of 100 nm AuNPs in funnel traps is as high as 94% and the median of the particle position offset is 10 nm. Assembled AuNPs are then transferred from the silicon template onto other substrates such as PDMS or OrmoComp with a transfer rate > 99%. After the first transfer process, the silicon template is reused leading to a particle position offset comparable to that of the first assembly.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/82759c6e-f4a0-4af1-8f06-07e78e76d9db

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Concepts associés (28)

Self-assembly of nanoparticles

Nanoparticles are classified as having at least one of three dimensions be in the range of 1-100 nm. The small size of nanoparticles allows them to have unique characteristics which may not be possible on the macro-scale. Self-assembly is the spontaneous organization of smaller subunits to form larger, well-organized patterns. For nanoparticles, this spontaneous assembly is a consequence of interactions between the particles aimed at achieving a thermodynamic equilibrium and reducing the system’s free energy.

Nanoparticule

Une nanoparticule est selon la norme ISO TS/27687 un nano-objet dont les trois dimensions sont à l'échelle nanométrique, c'est-à-dire une particule dont le diamètre nominal est inférieur à environ. D'autres définitions évoquent un assemblage d'atomes dont au moins une des dimensions se situe à l'échelle nanométrique (ce qui correspond au « nano-objet » tel que défini par la norme ISO précitée) ou insistent sur leurs propriétés nouvelles (dues au confinement quantique et à leur surface spécifique) qui n'apparaissent que pour des tailles de moins d'une centaine de nanomètres.

Or colloïdal

L'or colloïdal est une suspension de nanoparticules d'or dans un milieu fluide qui peut être l'eau, un solvant organique ou un gel. Selon la taille et la concentration des particules en suspension, sa couleur varie du rouge vif (pour des particules de moins de 100 nanomètres), au jaunâtre (pour les particules les plus grosses). Connu depuis une époque reculée, l'or colloïdal fut à l'origine utilisé pour colorer le verre et la porcelaine. L'étude scientifique de ce mélange homogène ne débuta qu'avec les travaux de Michael Faraday dans les années 1850.

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