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Forscher erstellen neue Silicon Nanospulen

Published on January 13, 2011 at 12:55 AM

Forscher an der North Carolina State University haben die ersten Spulen von Silizium Nanodrähten auf einem Substrat, das mehr als das Doppelte ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden kann, geschaffen, uns näher auf die Einbindung dehnbare Elektronik in Kleidung, implantierbare Gesundheits-und Überwachungseinrichtungen, und eine Vielzahl von andere Anwendungen.

"Um dehnbare Elektronik zu schaffen, müssen Sie Elektronik auf einem dehnbaren Substrat setzen müssen, sondern auch elektronische Materialien selbst sind in der Regel starr und zerbrechlich", sagt Dr. Yong Zhu, einer der Forscher, die die neue Nanodraht Spulen und eine Assistenzprofessur angelegt von mechanischen und Raumfahrttechnik an der NC State. "Unsere Idee war es, elektronische Materialien, die in Spulen zugeschnitten werden, um ihre Dehnbarkeit, ohne dabei die elektrische Funktionalität der Materialien zu verbessern können."

Zhu Forscherteam hat den ersten Spulen von Silizium Nanodrähten auf einem Substrat, das mehr als das Doppelte ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden kann, erstellt, bewegen uns näher an der Entwicklung dehnbarer Elektronik.

Andere Forscher haben mit "Knicken" elektronische Materialien in wellenförmigen Formen, die ähnlich wie der Balg einer Ziehharmonika dehnen kann experimentiert. Doch Zhu sagt, die maximale Belastungen für wellige Strukturen treten bei lokalisierten Positionen - die Spitzen und Täler ¬ - auf den Wellen. Sobald die Bruchdehnung bei einem der lokalisierten Position erreicht ist, schlägt die gesamte Struktur.

"Eine ideale Form, um große Verformungen aufnehmen würden, um eine gleichmäßige Spannungsverteilung über die gesamte Länge der Struktur führen - ¬ eine Spiralfeder ist eine solche ideale Form", sagt Zhu. "Als Ergebnis kann der welligen Materialien, die nicht nahe kommen, um die Spulen" Grad der Dehnbarkeit. " Zhu stellt fest, dass die Spule Form energetisch günstiger ist nur für eindimensionale Strukturen, wie Drähte.

Zhu-Team legte eine Gummi-Substrat unter Druck und verwendet sehr spezielle Ebenen der UV-Strahlung und Ozon auf die mechanischen Eigenschaften zu ändern, und dann legte Silizium-Nanodrähten auf dem Substrat. Die Nanodrähte gebildet Spulen bei der Freisetzung des Stammes. Andere Forscher konnten Spulen mit freistehenden Nanodrähte zu schaffen, aber bislang nicht direkt integrieren die Spulen auf einem dehnbaren Substrat.

Während die neuen Spulen 'mechanischen Eigenschaften sie zu einer zusätzlichen 104 Prozent über ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden können, ihre elektrische Leistung nicht zuverlässig halten, um eine so große Bandbreite, möglicherweise aufgrund von Faktoren wie Übergangswiderstand ändern oder Elektrode Versagen, sagt Zhu. "Wir arbeiten daran, die Zuverlässigkeit der elektrischen Leistung zu verbessern, wenn die Spulen an die Grenze ihrer mechanischen Dehnbarkeit, die wahrscheinlich weit über 100 Prozent ist gestreckt, nach unserer Analyse."

Quelle: http://www.ncsu.edu/

Last Update: 20. October 2011 19:33

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