Three-Dimensional Optothermal Manipulation of Light-Absorbing Particles in Phase-Change Gel Media

材料科学 微尺度化学 纳米技术 光学镊子 粒子(生态学) 微流控 布朗运动 相(物质) 光学 化学 物理 量子力学 海洋学 数学 数学教育 有机化学 地质学
作者
Pavana Siddhartha Kollipara,Zilong Wu,Kan Yao,Dongdong Lin,Zhengyu Ju,Xiaotian Zhang,Taizhi Jiang,Hongru Ding,Jie Fang,Jingang Li,Brian A. Korgel,Joan M. Redwing,Guihua Yu,Yuebing Zheng
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:18 (11): 8062-8072 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c11162
摘要

Rational manipulation and assembly of discrete colloidal particles into architected superstructures have enabled several applications in materials science and nanotechnology. Optical manipulation techniques, typically operated in fluid media, facilitate the precise arrangement of colloidal particles into superstructures by using focused laser beams. However, as the optical energy is turned off, the inherent Brownian motion of the particles in fluid media impedes the retention and reconfiguration of such superstructures. Overcoming this fundamental limitation, we present on-demand, three-dimensional (3D) optical manipulation of colloidal particles in a phase-change solid medium made of surfactant bilayers. Unlike liquid crystal media, the lack of fluid flow within the bilayer media enables the assembly and retention of colloids for diverse spatial configurations. By utilizing the optically controlled temperature-dependent interactions between the particles and their surrounding media, we experimentally exhibit the holonomic microscale control of diverse particles for repeatable, reconfigurable, and controlled colloidal arrangements in 3D. Finally, we demonstrate tunable light–matter interactions between the particles and 2D materials by successfully manipulating and retaining these particles at fixed distances from the 2D material layers. Our experimental results demonstrate that the particles can be retained for over 120 days without any change in their relative positions or degradation in the bilayers. With the capability of arranging particles in 3D configurations with long-term stability, our platform pushes the frontiers of optical manipulation for distinct applications such as metamaterial fabrication, information storage, and security.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
朝俞完成签到 ,获得积分10
刚刚
4秒前
CY完成签到,获得积分10
5秒前
邬紫依完成签到,获得积分10
6秒前
万重山完成签到 ,获得积分10
9秒前
Nole应助awa606采纳,获得30
10秒前
奥丁蒂法完成签到,获得积分10
11秒前
南攻完成签到,获得积分10
12秒前
重要的甜甜完成签到 ,获得积分10
13秒前
ChemHu完成签到,获得积分10
16秒前
阿豆完成签到 ,获得积分10
16秒前
震动的鹏飞完成签到 ,获得积分10
18秒前
senli2018发布了新的文献求助10
18秒前
gj2221423完成签到 ,获得积分10
22秒前
24秒前
马哈哈完成签到,获得积分10
29秒前
烟花散尽完成签到,获得积分10
33秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
34秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得30
34秒前
34秒前
cpx完成签到 ,获得积分10
35秒前
kkscanl完成签到 ,获得积分10
36秒前
龙虾发票完成签到,获得积分0
36秒前
36秒前
有魅力的聪展完成签到 ,获得积分10
37秒前
动听雨梅完成签到 ,获得积分10
39秒前
LGH完成签到 ,获得积分10
40秒前
cquank发布了新的文献求助10
41秒前
45秒前
风格完成签到,获得积分10
47秒前
方方完成签到 ,获得积分10
47秒前
默存完成签到,获得积分0
49秒前
菲菲菲菲发布了新的文献求助10
52秒前
阿伦完成签到,获得积分10
52秒前
曾志伟完成签到,获得积分10
52秒前
kyokyoro完成签到,获得积分10
54秒前
wang456完成签到,获得积分10
55秒前
FCL完成签到,获得积分10
56秒前
太阳完成签到 ,获得积分10
59秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7290672
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8909820
关于积分的说明 18857148
捐赠科研通 6957998
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209151
关于科研通互助平台的介绍 2378959
邀请新用户注册赠送积分活动 2184892