Nanomembranes Formé - l'Introduction A Formé Nanomembranes

par Professeur Oliver G. Schmidt

Professeur Oliver G. Schmidt, Directeur d'Institut, Institut pour Nanosciences Intégrateur, Institut de Leibniz pour la Recherche Dresde (IFW-Dresde) Semi-conductrice et de Matériaux
Auteur Correspondant : o.schmidt@ifw-dresden.de

La création de 3D micro-et de nanoobjects avec des fonctionnalités bien définies et reproductibles demeure un défi principal en nanotechnologie. Un élan prometteur consiste en formant les nanomembranes multifonction dans 3D avancé micro et nanoarchitectures.1 Des nanomembranes Planaires peuvent être définis avec la précision incomparable par des technologies bien établies de film mince et les techniques de structuration transversales sur un substrat apprêtent. Après dépôt et avoir structuré, les nanomembranes se formeront si la tension intrinsèque suffisante est présente pendant la release du substrat.

Si cette tension est homogènement répartie sur l'épaisseur du nanomembrane, elle façonne alors en un réseau des rides bien définies et commandées, 2,3 qui affichent le potentiel pour les systèmes nanofluidic hautement intégrateurs avec la lecture électronique et photonique ultra ultra-rapide.4

D'intérêt particulier sont les nanomembranes qui s'enroulent dans micro-/nanotubes embobiné piloté par un gradient intrinsèque de stress en travers de l'épaisseur de couche (Fig. 1 (a)). La technologie de produire micro-/nanotubes directement sur une puce est entièrement disruptive et n'a aucune homologue n'importe où ailleurs. L'élan est entièrement intégrateur avec des technologies existantes puisque - par définition - les tubes sont fabriqués à une position bien définie sur une puce.

Les tubes sont évolutifs dans la taille des mm aux nanomètres et le diamètre des tubes sont à la charge seulement des épaisseurs de couche, du stress différentiel, et de l'élasticité des matériaux. Ceci implique directement que la taille de tube est découplée de la définition lithographique employée pour définir la 2D feuille pour être embobinée. Le choix en matériaux et ses combinaisons sont universels et ils peuvent être déposés comme 2D couche.

Tandis Que la remontée pyramidale des films chargés en métal sur des substrats est un phénomène connu pendant plus de 100 années, 5 c'est seulement il y a une décennie cela que le potentiel grand de cette observation a été identifié comme découverte importante en nanotechnologies interdisciplinaires.6 À ce jour, nous pouvons produire micro-/nanotubes hors de pratique n'importe quelle combinaison matérielle, y compris le SI, le C, le Technicien, l'Au, le ZnO, l'AG, la Pinte, le SiO2 et les combinaisons s'y rapportant. Naturellement, ceci mène à une conduite de différents applications et concepts, y compris des systèmes de laboratoire-dans-un-tube, 7 l'optique fibre de méta-matériau, 8 des composants optofluidic9 et des engines multifonction de micro-/nanojet.10,11

Le Schéma 1 (b, c) affiche un moteur à réaction effectué à partir d'un nanomembrane multifonction embobiné, qui auto-actionne dans HO/HO222. La face interne du tube se compose du platine, qui induit une réaction catalytique menant à la formation de bulle de l'oxygène à l'intérieur du fuselage de tube. Les bulles sont poussées hors de l'ouverture de tube et l'engine entre dans le sens inverse par répulsion.

Puisque nous avons inclus une couche de Technicien comme matériau ferromagnétique dans la paroi de tube, le sens du moteur à réaction mobile peut être réglé par un champ magnétique extérieurement appliqué (Fig. 2). De Tels obejcts peuvent être utilisés pour l'accouchement de médicament et le transport de cargaison dedans laboratoire-sur-un des systèmes de puce ou peut-être dans un avenir lointain aux corps humains pour corriger de desease.


Références

1. O.G. Schmidt, N. Schmarje, C. Deneke, C. Müller, et N. - Y. Jin-Phillipp, « Nano-Objectifs En trois dimensions évoluant d'un technolog bidimensionnel de couche.  », Matériaux Avancés 13, 756 (2001)
2. Y.F. Mei, D.J. Thurmer, F. Cavallo, S. Kiravittaya, O.G. Schmidt, « réseaux de nanochannel du Semi-conducteur sub-micro-/par la couche déterministe se froissant », Matériaux Avancés 19, 2124 (2007)
3. A. Malachias, Y.F. Mei, R.K. Annabattula, Ch. Deneke, P.R. Onck, O.G. Schmidt, « A Froissé- des réseaux de nanochannel : Commande, évolutivité, et enquête À Longue Portée de Rayon X », Nano 2, 1715 d'ACS (2008)
4. Y.F. Mei, S. Kiravittaya, M. Benyoucef, D.J. Thurmer, T. Zander, C. Deneke, F. Cavallo, A. Rastelli, O.G. Schmidt, « les propriétés Optiques d'un nanomembrane froissé avec le puits embeded de tranche de temps », Nano Marque Avec Des Lettres 7, 1676 (2007)
5. G.G. Stoney, « La Tension des Films Métalliques Déposés par Électrolyse » Proc. R. Soc. Lond. Des 82, 172-175 (1909).
6. O.G. Schmidt et K. Eberl, « les films solides Minces s'enroulent dans des nanotubes », la Nature 410, 168 (2001)
7. G.S. Huang, Y.F. Mei, D.J. Thurmer, E. Coric, O.G. Schmidt, « microtubes transparents Embobinés en tant qu'échafaudages bidimensionnel logés de culture de différentes cellules de levure », Laboratoire sur une Puce 9, 263 (2009)
8. E.J. Smith, Z. Liu, Y.F. Mei, O.G. Schmidt, « plasmon extérieur Combiné et waveguiding classique par le design metamaterial de fibre », Nano Marque Avec Des Lettres 10, 1 (2010)
9. A. Bernardi, S. Kiravittaya, A. Rastelli, R. Songmuang, D.J. Thurmer, M. Benyoucef, O.G. Schmidt, « réfractomètre de microtube de la Sur-Puce Si/SiOx », Physique Appliquée Marque Avec Des Lettres 93, 094106 (2008)
10. Y.F. Mei, G.S. Huang, A.A. Solovev, E. Bermúdez Ureña, I. Moench, F. Ding, T. Reindl, R.K.Y. Fu, P.K. Chu, O.G. Schmidt, « élan Versatile pour les tubes intégrateurs et functionalized par le bureau d'études de tension des nanomembranes sur des polymères », Matériaux Avancés 20, 4085 (2008)
11. A.A. Solovev, Y.F. Mei, E. Bermúdez Ureña, G.S. Huang, O.G. Schmidt, « moteurs à réaction microtubular Catalytiques autotractés par les bulles de gaz accumulées », petit 5, 1688 (2009).

Droit d'auteur AZoNano.com, Professeur Oliver G. Schmidt (IFW-Dresde)

Date Added: May 25, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:20

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