Posted in | Nanofabrication

Het Slaan van de Hitte op Nanoscale

Published on February 15, 2010 at 6:30 PM

Het Lassen gebruikt hitte om zich bij stukken van metaal in alles van kringen aan wolkenkrabbers aan te sluiten. Maar de onderzoekers van Rice University hebben een manier gevonden om de hitte op nanoscale te slaan.

Jun Lou, een hulpprofessor in werktuigbouw en materialenwetenschap, en zijn groep hebben ontdekt dat gouden draden tussen drie-miljardsten en 10 miljardsten van een meter brede las zelf samen vrij keurig - zonder hitte.

Zij rapporteren in de online uitgave van vandaag van de Nanotechnologie van de dagboekAard dat het schone goud nanowires met identieke atoomstructuren in één enkele draad zal samenvoegen die geen van zijn elektrische en mechanische eigenschappen verliest. Het proces werkt net zo goed met zilveren nanowires, die met elkaar of met goud plakken.

Dit koud-last procédé is waargenomen op de macroschaal voor decennia, bovengenoemde Lou. De Schone, vlakke stukken gelijkaardige metalen kunnen aan band onder hoge druk en in een vacuüm worden gemaakt. Maar slechts hebben Lou en zijn collega's het proces op nanoscale, onder een elektronenmicroscoop zien gebeuren.

Zoals gebeurt zo vaak in basisonderzoek, dat niet is wat zij bij allen zochten. Probeerde de gediplomeerde student Yang Lu van Lou en van de Rijst, met medewerkers in Nationale Laboratoria Sandia en Brown University, om de treksterkte van goud te bepalen nanowires door één eind van een draad aan een sonde in een transmissieelektronenmicroscoop vast te maken (TEM) en andere aan de uiterst kleine cantileverlente riep een atoomsonde van de kracht (AFM)microscopie.

Het Trekken van de draad gaf het team apart een meting van zijn sterkte. Wat zij niet verwachtten om te zien was de gebroken draad die herstellen toen zijn einden of partijen raakten. De Metingen toonden de opnieuw aangesloten draad zoals voordien zo sterk was.

„Alvorens u iets kunt eigenlijk uitrekken, moet u het vastklemmen goed,“ bovengenoemde Lou, die een Jonge toelage van het Onderzoeksprogramma van Onderzoekers Vorig jaar van het Bureau van de Luchtmacht van Gesponsord Onderzoek ontving. „Tijdens het manipulatieprocédé, namen wij dit type de hele tijd waar van lassengedrag.

„Aanvankelijk, besteedden wij geen aandacht aan het omdat het niet significant scheen. Maar na het doen van wat onderzoek naar het gebied, realiseerde Ik wij iets ontdekten die nuttig kan zijn.“

Bij het testen, zou Lou gevonden nanowires kunnen vaak worden gebroken en worden gelast. De Herstelde draden braken nooit opnieuw bij de zelfde vlek; dit getuigt van aan de sterkte van de nieuwe band.

De elektrische eigenschappen van de draad ook schenen onaangetast door herhaalde te breken en te lassen. „Wij zouden een draad en reweld het 11 keer breken en zouden de elektrische eigenschappen elke keer controleren. Alle aantallen waren zeer dicht,“ hij zei.

De sleutels tot een succesvolle las zijn de de passende richtlijn van nanowire enige kristallijne structuur en. „Er zijn heel wat zeer actieve oppervlakteatomen, die aan de verspreiding bij nanoscale deelnemen,“ bovengenoemde Lou. „Wij probeerden goud en zilver, en zij lassen op dezelfde manier als lang aangezien u aan het kristallijn-richtlijnvereiste.“ voldoet

Lou ziet de ontdekking openings nieuwe wegen voor onderzoekers die moleculair-schaalelektronika bekijken. Hij zei teams in Harvard en Noordwestelijk werken aan manieren aan patroonseries van nanowires, en het opnemen van koudlassen kon hun processen vereenvoudigen. „Als u high-density elektronische apparaten bouwt, zullen deze soorten fenomenen zeer nuttig zijn,“ hij zei, opmerkend dat heat-induced lassen op nanoscale het risico in werking stellen om het de sterkte of geleidingsvermogen van de materialen te beschadigen.

Lou zei de ontdekking beweegt onder weinigen heeft veroorzaakt hij heeft verteld. De „Verschillende mensen zien verschillende aspecten: De Elektro ingenieurs zien de toepassingskant. De mensen van de Theorie zien wat interessante fysica achter dit gedrag. Wij hopen dit document meer fundamentele studie.“ zal aanmoedigen

De medeauteurs van het document omvatten Jian Yu Huang, een wetenschapper op het Centrum voor Geïntegreerde Nanotechnologie bij Nationale Laboratoria Sandia; en Professor Shouheng Sun en vroegere gediplomeerde student Chao Wang van Brown University.

De Nationale Stichting van de Wetenschap en het Bureau van de Luchtmacht van Gesponsord Onderzoek steunden het project.

Last Update: 13. January 2012 06:17

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit