211service.com
Startup använder nya material baserade på plasmoniska effekter
En startup fokuserad på att utveckla nya optiska material fick 1 miljon dollar i första omgångsfinansiering förra månaden från riskkapitalbolaget Quantum Wave Fund för att utveckla sin tidiga teknik. Nano-Meta-teknologier , baserat i West Lafayette, Indiana, utvecklar prototyphårddiskhuvuden som kan förbättra lagringstätheten hos magnetiska diskenheter, såväl som nanopartiklar som kan användas i ljusdrivna cancerterapier.
Liten antenn: Denna svepelektronmikroskopbild visar en rad plasmoniska nanoantenner gjorda av titannitrid.
Nano-Meta Technologies snurrades ut ur Purdue Universitys laboratorier Vladimir Shalaev och Alexandra Boltasseva förra året. Företaget utvecklar nanostrukturerade föreningar som kan koncentrera ljus genom plasmoniska effekter för att övervinna ett hinder som kallas diffraktionsgränsen, vilket påverkar upplösningen av ljusmikroskop och litografi.
Linser gjorda av traditionella material kan inte fokusera ljus på en punkt som är mindre än halva dess våglängd. Men när ljus lyser på en lämplig metallyta, kopplas en del av dess energi till ytan i form av en plasmon - en kvantpartikel av plasmaoscillation. Plasmoner bär energi men kan hållas inne i ett mycket mindre fysiskt utrymme än vad som normalt är möjligt med ljus.
Under det senaste decenniet har forskare lekt med de möjligheter detta öppnar upp. Inom sfären av datalagring, till exempel, kan plasmoniska strukturer skapa en mycket mer tätt begränsad ljusstråle som kan läsa och skriva mycket mindre magnetiska eller optiska bitar. Inom medicin kan guldpartiklar bara tiotals nanometer i diameter användas för att skada tumörer genom att koncentrera energin i infrarött ljus.
Shalaev och Boltasseva har arbetat med att kontrollera plasmoniska effekter på olika sätt, inte bara genom materialens struktur och kemi. Boltasseva (utnämnd till TR35-vinnare 2011) har utvecklat nya plasmoniska material, inklusive titannitrid och metalloxider, som kan trimmas kemiskt och är kompatibla med befintliga tillverkningsmetoder.
Nano-Meta Technologies arbetar för närvarande på en prototyp av läs-skrivhuvud för magnetisk datalagring som man hoppas kunna sälja för framtida generationer av värmeassisterad magnetisk inspelning (se Hur Seagates Terabyte-Per-Square-Inch-hårddisk fungerar). Denna typ av datalagring innebär att vända polariseringen av sektioner på lagringsmediet genom att använda laserljus för att värma materialet. Eftersom minnesceller miniatyriseras för att förbättra lagringstätheten kommer tillverkare att behöva ljuskällor som kan producera allt smalare ljusstrålar.
Ett annat område som företaget undersöker är cancerterapi. Metallnanopartiklar kan injiceras i blodomloppet så att de ackumuleras i tumörer. När läkare lyser rätt våglängd av ljus på dessa nanopartiklar från utsidan av kroppen, värmer vissa plasmonoscillationer upp dem och skadar tumören. Det är möjligt att kontrollera hur mycket nanopartiklarna värms upp genom att ändra deras form. Nanospectra Biosciences i Houston, Texas, har redan tidigt behandlingar baserade på guldbelagda nanopartiklar kliniska tester .
Tillvägagångssätten som Nano-Meta Technologies fokuserar på är relativt nya även i akademiska miljöer, men företaget och Quantum Wave Fund satsar på att det är dags att driva in dem i kommersiella tillämpningar. Vi tror att det finns ett par lågt hängande frukter, säger Sergei Kouzmine , managing partner på Quantum Wave Fund.
Kouzmine säger att fonden hoppas kunna se en viss avkastning på sin investering i form av licensavtal om cirka tre år, men företaget har inga fasta deadlines för produktutveckling.