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字母濃湯

Original publish date:Mar 22, 2007

編輯 wakenstep 報導

 

UCLA的科學家用微影術 (lithography) 做出縮小版的二十六個字母,其寬度比 10μm 還要小,線條寬度僅1 μm,懸浮於水中成為膠體溶液; 字母形狀在光學顯微鏡下能看得一清二楚。

要做出這碗濃湯,首先在磨亮的五吋晶圓上鍍上一層水溶性的高分子,接著覆上一層光阻劑 (photoresist),此光阻劑受到紫外光照射後產生交聯反應 (cross-linking) 而無法被有機溶劑溶解,因此將紫外光過濾成為字母的形狀後照射在晶圓上,再用有機溶劑處理,便可洗掉未曝光的部分而留下字母的形狀。最後再將底層的高分子用水溶掉,字母就可以散佈在水中了。

這項成果顯示科學家能在微米的尺度下設計出任意形狀的粒子。藉由重複鍍上光阻劑再曝光,更可以操縱第三維的形狀。這些不同形狀的粒子會根據某些規則組織成大的結構 (self-assembly) ,如同生物大分子組成細胞裡各種規則的排列一樣。Self-assembly的過程需要有足夠的布朗運動來促成,一旦科學家有能力製造夠小且不同形狀的粒子,便有希望進一步研究self assembly及細胞內的分子交互作用了。

在光阻劑中參雜螢光染料後,將不同形狀的標記放到細胞上或細胞內,利用螢光顯微鏡來觀察,也會是一個有趣的應用方向。這些膠體粒子可用光學鑷子 (laser tweezer)來移動。請參考 UCLA news圖片中展示的”UCLA”字樣。

原始論文:

“Colloidal Alphabet Soup: Monodisperse Dispersions of Shape-Designed LithoParticles,”
Hernandez, C. J.; Mason, T. G.
J. Phys. Chem. C.; (Letter); 2007; ASAP Article; DOI: 10.1021/jp0672095
Web Release Date: February 13, 2007

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