Sebuah tim dari Michigan State University telah mengembangkan metode baru untuk "menggambar" kristal. Teknologi gambar kristal laser yang inovatif ini memungkinkan pembuatan kristal berdasarkan permintaan pada waktu dan lokasi tertentu, memberikan kemampuan manufaktur material yang lebih tepat untuk bidang seperti sel surya, pencahayaan LED, dan pencitraan medis. Terobosan ini dipublikasikan dalam edisi terbaru ACS Nano, jurnal American Chemical Society.
Kristal ada di mana-mana, mulai dari layar televisi dan detektor asap hingga perangkat ultrasound dan sistem sonar. Sifat optik dan listriknya yang unik mendukung kemajuan teknologi modern. Namun, metode pertumbuhan tradisional seringkali mengakibatkan pembentukan kristal pada waktu dan lokasi yang acak, sehingga sulit untuk memastikan kualitas dan konsistensi. Ketidakpastian ini telah lama membatasi produksi perangkat-berperforma tinggi.
Untuk mengatasi tantangan ini, tim menggunakan teknologi laser ultracepat untuk mencapai "gambar" kristal berskala nano yang pertama. Mereka memilih kristal perovskit timbal halida untuk bahan eksperimen mereka dengan aplikasi signifikan pada LED, sel surya, dan pencitraan medis.
Berbeda dengan langkah pertumbuhan kristal kompleks sebelumnya, tim tidak menggunakan kristal benih sebagai templat. Sebaliknya, mereka menargetkan nanopartikel emas kecil berkilau-kurang dari seper{2}}seperseribu diameter rambut manusia-dengan laser. Ketika satu pulsa laser menghantam permukaan nanopartikel, hal itu menghasilkan pemanasan seketika, mendorong pertumbuhan kristal melalui interaksi ini. Dengan menggunakan-mikroskop berkecepatan tinggi, mereka bahkan dapat mengamati proses ini secara real-time.
Metode menggambar kristal laser ini menyerupai ukiran laser pada logam atau kayu. Ini tidak hanya meningkatkan pengendalian manufaktur kristal tetapi juga menyediakan alat penelitian baru untuk bidang-bidang seperti energi, elektronik, dan teknologi kuantum. Pada saat yang sama, hal ini membantu ahli kimia lebih memahami-misteri pembentukan kristal yang telah lama ada.
Dengan menggunakan metode ini, tim dapat mengontrol dengan tepat kapan dan di mana kristal tumbuh. Mereka dapat duduk di depan mikroskop dan menyaksikan momen pertama kelahiran kristal, memandu arah pertumbuhannya. Selanjutnya, mereka berencana menggunakan laser berbagai warna untuk "menggambar" pola kristal yang lebih kompleks dan berupaya menciptakan material baru yang tidak dapat dicapai melalui metode tradisional.
