211service.com
Startup bruger nye materialer baseret på plasmaeffekter
En startup med fokus på at udvikle nye optiske materialer modtog $1 million i første-runde-finansiering i sidste måned fra venturekapitalfirmaet Quantum Wave Fund at fremme sin tidlige teknologi. Nano-Meta teknologier , baseret i West Lafayette, Indiana, udvikler prototype-harddiskhoveder, der kan forbedre lagringstætheden af magnetiske diskdrev, samt nanopartikler, der kan bruges i lysdrevne kræftbehandlinger.
Lille antenne: Dette scanningselektronmikroskopbillede viser en række plasmoniske nanoantenner lavet af titaniumnitrid.
Nano-Meta Technologies blev spundet ud af Purdue Universitys laboratorier Vladimir Shalaev og Alexandra Boltasseva sidste år. Virksomheden udvikler nanostrukturerede forbindelser, der kan koncentrere lys gennem plasmoniske effekter for at overvinde en forhindring kaldet diffraktionsgrænsen, som påvirker opløsningen af lysmikroskoper og litografi.
Linser lavet af traditionelle materialer kan ikke fokusere lys på et sted, der er mindre end halvdelen af dets bølgelængde. Men når lys skinner på en passende metaloverflade, bliver noget af dets energi koblet til overfladen i form af en plasmon - en kvantepartikel af plasmaoscillation. Plasmoner bærer energi, men kan være indespærret i et meget mindre fysisk rum, end det normalt er muligt med lys.
I løbet af det seneste årti har forskere leget med de muligheder, dette åbner op for. Inden for datalagring, for eksempel, kan plasmoniske strukturer skabe en meget tættere afgrænset lysstråle, der kan læse og skrive meget mindre magnetiske eller optiske bits. Inden for medicin kunne guldpartikler på blot snesevis af nanometer på tværs bruges til at beskadige tumorer ved at koncentrere energien i infrarødt lys.
Shalaev og Boltasseva har arbejdet på at kontrollere plasmoniske effekter på forskellige måder, ikke kun gennem materialernes struktur og kemi. Boltasseva (udnævnt til TR35-vinder i 2011) har udviklet nye plasmoniske materialer, herunder titaniumnitrid og metaloxider, der kan tunes kemisk og er kompatible med eksisterende fremstillingsmetoder.
Nano-Meta Technologies arbejder i øjeblikket på et prototype læse-skrivehoved til magnetisk datalagring, som det håber at sælge til fremtidige generationer af varmeassisteret magnetisk optagelse (se Hvordan Seagates Terabyte-Per-Square-Inch Hard Drive Works). Denne type datalagring involverer vending af polariseringen af sektioner på lagermediet ved at bruge laserlys til at opvarme materialet. Da hukommelsesceller miniaturiseres for at forbedre lagertætheden, vil producenter have brug for lyskilder, der kan producere stadig smallere lysstråler.
Et andet område, virksomheden undersøger, er kræftbehandling. Metal nanopartikler kan sprøjtes ind i blodbanen, så de ophobes i tumorer. Når klinikere skinner den rigtige bølgelængde af lys på disse nanopartikler uden for kroppen, opvarmer nogle plasmonoscillationer dem og beskadiger tumoren. Det er muligt at kontrollere, hvor meget nanopartiklerne opvarmes ved at ændre deres form. Nanospectra Biosciences i Houston, Texas, har allerede tidligt behandlinger baseret på guldbelagte nanopartikler kliniske forsøg .
De tilgange, Nano-Meta Technologies fokuserer på, er relativt nye selv i akademiske omgivelser, men virksomheden og Quantum Wave Fund satser på, at tiden er inde til at skubbe dem ind i kommercielle applikationer. Vi tror, der er et par lavthængende frugter, siger Sergei Kouzmine , managing partner hos Quantum Wave Fund.
Kouzmine siger, at fonden håber at se noget afkast på sin investering i form af licensaftaler om cirka tre år, men virksomheden har ikke faste deadlines for produktudvikling.