Nanomembranes Dado Forma - a Introdução Deu Forma a Nanomembranes

pelo Professor Oliver G. Schmidt

Professor Oliver G. Schmidt, Director do Instituto, Instituto para Nanosciences Integrative, Instituto de Leibniz para a Pesquisa Dresden De Circuito Integrado e dos Materiais (IFW-Dresden)
Autor Correspondente: o.schmidt@ifw-dresden.de

A criação de 3D micro-e de nanoobjects com funcionalidades bem definidas e reprodutíveis permanece um desafio chave na nanotecnologia. Uma aproximação prometedora consiste em dar forma a nanomembranes multifuncionais em 3D avançado micro e em nanoarchitectures.1 Os nanomembranes Planares podem ser definidos com precisão imbatível por tecnologias bem conhecidas do filme fino e as técnicas de modelação laterais em uma carcaça surgem. Após o depósito e a estruturação, os nanomembranes d-se-ão forma a se a suficiente tensão incorporado esta presente durante a liberação da carcaça.

Se esta tensão é distribuída homogênea sobre a espessura do nanomembrane, forma então em uma rede dos enrugamentos bem definidos e pedidos, 2,3 que mostram o potencial para sistemas nanofluidic altamente integrative com read-para fora eletrônico e fotónico ultra de alta velocidade.4

Do interesse particular são os nanomembranes que se ondulam em micro-/nanotubes rolado-acima conduzido por um inclinação incorporado do esforço através da espessura da camada (Fig. 1 (a)). A tecnologia de criar micro-/nanotubes directamente em uma microplaqueta é inteiramente disruptiva e não tem nenhuma contraparte em qualquer outro lugar. A aproximação é inteiramente integrative com tecnologias existentes desde que - por definição - as câmaras de ar são fabricadas em uma posição bem definida sobre uma microplaqueta.

As câmaras de ar são evolutivas em tamanho dos milímetros aos nanômetros e o diâmetro das câmaras de ar é somente dependente das espessuras da camada, do esforço diferencial, e da elasticidade dos materiais. Isto implica directamente que o tamanho da câmara de ar está decuplado da definição litográfica usada para definir a 2D folha a ser rolada-acima. A escolha nos materiais e suas combinações são universais e pode ser depositada como uma 2D camada.

Quando o rolo-acima de filmes forçados do metal em carcaças for um fenômeno conhecido por mais de 100 anos, 5 é somente uma década há isso que o grande potencial desta observação foi reconhecido como uma descoberta principal em nanotecnologia interdisciplinars.6 Até agora, nós podemos criar micro-/nanotubes fora de praticamente toda a combinação material, incluindo o Si, o C, o Fe, o Au, o ZnO, o AG, a Pinta, o SiO2 e as combinações disso. Naturalmente, isto conduz a um distribuidor de aplicações e de conceitos diferentes, incluindo sistemas da laboratório-em-um-câmara de ar, 7 fibras ópticas do meta-material, 8 componentes optofluidic9 e os motores multifuncionais de micro-/nanojet.10,11

Figura 1 (b, c) mostra um motor de jato feito de um nanomembrane multifuncional rolado-acima, que auto-propila em HO/HO222. A superfície interna da câmara de ar consiste na platina, que induz uma reacção catalítica que conduz à formação da bolha do oxigênio dentro do corpo da câmara de ar. As bolhas são empurradas fora da abertura da câmara de ar e o motor move-se no sentido oposto pela repulsa.

Desde Que nós incluímos uma camada do Fe como um material ferromagnetic na parede da câmara de ar, o sentido do motor de jato movente pode ser controlado por um campo magnético externamente aplicado (Fig. 2). Tais obejcts podem ser usados para a entrega da droga e o transporte da carga dentro laboratório--um em sistemas da microplaqueta ou talvez no futuro distante em corpos humanos para a cura do desease.


Referências

1. O.G. Schmidt, N. Schmarje, C. Deneke, C. Müller, e N. - Y. Jin-Phillipp, “Nano-Objetos Tridimensionais que evoluem de um technolog bidimensional da camada. ”, Materiais Avançados 13, 756 (2001)
2. Y.F. Mei, D.J. Thurmer, F. Cavallo, S. Kiravittaya, O.G. Schmidt, do “redes do nanochannel Semicondutor sub-micro-/pela camada determinística que enruga-se”, Materiais Avançados 19, 2124 (2007)
3. A. Malachias, Y.F. Mei, R.K. Annabattula, Ch. Deneke, P.R. Onck, O.G. Schmidt, “Enrugou-acima redes do nanochannel: Pedir, escalabilidade, e investigação De Longo Alcance do Raio X”, ACS 2 Nano, 1715 (2008)
4. Y.F. Mei, S. Kiravittaya, M. Benyoucef, D.J. Thurmer, T. Zander, C. Deneke, F. Cavallo, A. Rastelli, O.G. Schmidt, “propriedades Ópticas de um nanomembrane enrugado com o poço embeded do quantum”, Letras Nano 7, 1676 (2007)
5. G.G. Stoney, “A Tensão dos Filmes Metálicos Depositados pela Electrólise” Proc. R. Soc. Lond. Uns 82, 172-175 (1909).
6. O.G. Schmidt e K. Eberl, “filmes contínuos Finos rolam acima em nanotubes”, a Natureza 410, 168 (2001)
7. G.S. Huang, Y.F. Mei, D.J. Thurmer, E. Coric, O.G. Schmidt, “Rolou-acima microtubes transparentes como andaimes bidimensional limitados da cultura de pilhas de fermento individuais”, Laboratório em uma Microplaqueta 9, 263 (2009)
8. E.J. Smith, Z. Liu, Y.F. Mei, O.G. Schmidt, “plasmon de superfície Combinado e waveguiding clássico com o projecto metamaterial da fibra”, Letras Nano 10, 1 (2010)
9. A. Bernardi, S. Kiravittaya, A. Rastelli, R. Songmuang, D.J. Thurmer, M. Benyoucef, O.G. Schmidt, da “refractometer do microtube Em-Microplaqueta Si/SiOx”, Física Aplicada Rotula 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, “aproximação Versátil para as câmaras de ar integrative e functionalized pela engenharia da tensão dos nanomembranes em polímeros”, Materiais Avançados 20, 4085 (2008)
11. A.A. Solovev, Y.F. Mei, E. Bermúdez Ureña, G.S. Huang, O.G. Schmidt, “motores de jato microtubular Catalíticos automotores por bolhas de gás acumuladas”, 5 pequenos, 1688 (2009).

Copyright AZoNano.com, Professor Oliver G. Schmidt (IFW-Dresden)

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

Last Update: 14. June 2013 01:48

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