여러 해 동안 두께가 하나 또는 몇 개의 원자밖에 없는 2 차원 나노 물질이 재료과학 분야에서 유행하고 있다. (윌리엄 셰익스피어, 원자, 원자, 원자, 원자, 원자, 원자, 원자) 그라핀을 예로 들다. 단일 층 탄소 원자에서 생성되는 이 재료는 강철보다 수백 배나 강하며, 전도성과 초유연성을 갖추고 있다.

캘리포니아 대학 샌디에고 분교 제이콥공학대학의 나노 공학 교수인 오스카 와즈퀴 메나는 이러한 유형의 재료를 새로운 차원으로 끌어올리고 있다. 그의 연구는 환경 모니터링, 에너지 수집 및 생의학 응용을 위한 새로운 장비를 만들기 위해 3D 에 다양한 나노 물질을 통합하는 데 중점을 두고 있습니다. 와즈규 메나는 최근 국가연구재단의 이런 프로젝트로 5 년간 50 만 달러 상당의 직업상을 받았다.

이 프로젝트에는 흑연과 퀀텀닷 라는 반도체 나노 입자를 결합하여 사람의 눈에 보이지 않는 다른 파장 (예: 적외선 및 자외선) 의 빛을 "볼" 수 있는 장치를 만드는 작업이 포함됩니다. 이 장치들은 다중 스펙트럼 광전자 탐지기라고 불리며, 카메라가 감염, 유독가스, 유해한 방사선의 사진을 찍을 수 있도록 한다. 식품의 질이나 오염을 검사하다. 공기와 물의 질을 감시합니다. 그들은 또한 그들의 시력이 저녁과 안개가 낀 때를 도울 수 있다.

그라핀과 퀀텀닷 칩을 통합하다.

와즈퀴 메나 방법은 이 설비들을 초슬림 하게 만들 것이다. 그는 "나노재료를 사용하고 있기 때문에 원칙적으로 두께가 약 65,438+0 미크론인 매우 얇은 광전자 탐지기를 설계할 수 있어 스마트폰 및 기타 모바일 장치에 쉽게 통합할 수 있어 실험실 외부에 배치할 수 있다" 고 말했다.

초음파로 뇌를 영상화하다

또 다른 프로젝트에서 와즈퀴 메나는 초음파가 두개골을 통과하고, 비침입적으로 영상을 찍고, 뇌를 자극할 수 있는 3D 배열을 만들기 위해 나노 구조를 쌓고 있다. 이 기술은 두개골을 열거나 뇌에 전선과 이식물을 삽입하지 않고도 뇌 질환과 외상을 치료하는 데 매우 도움이 될 것이다. 또한 의사는 값비싼 MRI 검사를 하지 않고도 환자의 뇌 손상을 신속하게 진단할 수 있습니다.

초음파가 두개골을 통과해 뇌로 들어가게 하는 것은 쉽지 않다. 사람의 두개골은 비교적 두껍고 촘촘하기 때문에 초음파를 뇌에 보내기 전에 초음파를 반사하거나 흡수할 수 있다.

이러한 장애를 극복하기 위해 와즈퀴 메나는 나노 구조로 구성된 초재료라는 특수한 재료를 설계하고 있는데, 이 재료는 두개골에서 발생하는 반사를 상쇄하고 초음파가 두개골을 통과하는 방향을 근본적으로 바꿀 수 있다. 초소재는 실리콘 질화물과 미크론급 음향강 나노 박막으로 구성되어 있다. 이 두 가지 성분은 3D 배열로 배열되어 있어 기존 재질이 실현할 수 없는 방식으로 음파를 조작할 수 있습니다.

와즈퀴 메나는 "나노 소재를 바탕으로 3D 구조를 구축하는 또 다른 예로 흥미로운 새로운 기능을 실현할 수 있다" 고 말했다.