NCSU Forscher entwickeln neue Verfahren zum Ausrichten Nanodrähte

Published on March 1, 2011 at 2:53 AM

Forscher an der North Carolina State University haben eine billige und einfache Methode für die Montage-Nanodrähte, die Kontrolle ihrer Ausrichtung und Dichte entwickelt.

Die Forscher hoffen, die Ergebnisse werden zusätzliche Untersuchungen in einer Reihe von Geräteanwendungen mit Nanodrähten zu fördern, von der Nanoelektronik bis Nanosensoren, vor allem auf unkonventionelle Substrate wie Gummi, Kunststoff und Papier.

"Alignment ist ein entscheidender erster Schritt für die Entwicklung von Geräten, die Nanodrähte verwenden", sagt Dr. Yong Zhu, Assistenzprofessor für Mechanik-und Raumfahrttechnik an der NC State und Co-Autor einer Veröffentlichung über die Forschung. "Hoffentlich wird unsere einfache und kostengünstige Methode wird die Forschung in diesem Bereich zu erleichtern."

Ausrichten Nanodrähte ist schwierig, weil, wenn sie erstellt werden, der Benutzer mit einer Fülle von zufällig orientierten nanoskaligen Drähten, die per Definition, unglaublich klein sind konfrontiert ist. Zum Beispiel sind die Nanodrähte zwischen 10 und 100 Nanometer im Durchmesser, während ein weißer Blutkörperchen ist etwa 10.000 Nanometer im Durchmesser. Bevor irgendwelche praktischen Anwendungen verfolgt werden können, muss der Benutzer die Nanodrähte in einer geordneten Art und Weise zu montieren. Insbesondere müssen die Benutzer die Nanodrähte in eine gemeinsame Richtung ausgerichtet und definieren ihre Dichte - das heißt die Anzahl der Nanodrähte in einem bestimmten Gebiet. Controlling sowohl Ausrichtung und Dichte wird gemeinhin als "Montage" der Nanodrähte.

In dem neuen Verfahren hinterlegt Zhu Team der Nanodrähte auf einem gestreckten Kautschuksubstrat, und dann freigelassen die Spannung auf dem Substrat. Wenn die Nanodrähte nieder, sie in einem rechten Winkel, wo die Spannung herkam ausgerichtet. Bild ein Gummiband wird im Osten und Westen erstreckte. Wenn Nanodrähten auf das Gummiband gelegt wurden, und die Band durfte wieder in seine ursprüngliche Form Snap, würde die Nanodrähte werden in Richtung Norden und Süden. Je mehr der Gummi-Substrat gedehnt wird, desto mehr glich die Nanodrähte werden, und je größer die Dichte Nanodraht werden.

Frühere Untersuchungen haben eine Reihe anderer Methoden zur Montage Nanodrähte vorgestellt. Aber das neue Verfahren bietet eine Reihe von Vorteilen. "Unsere Methode ist kostengünstig", sagt Feng Xu, ein Ph.D. Schüler arbeiten an diesem Projekt, "weil es so einfach ist. Es kann auch für Nanodrähte mit unterschiedlichen Methoden synthetisiert oder verarbeitet in verschiedenen Bedingungen verwendet werden, z. B. Silber-Nanodrähte in Lösung und Silizium-Nanodrähte durch den Dampf-Flüssig-Fest-Verfahren synthetisiert synthetisiert , wie in unserer Arbeit unter Beweis gestellt. " Darüber hinaus kann die neue Methode in Verbindung mit den bisherigen Methoden verwendet werden, um noch besser Nanodraht Montage zu erreichen.

Die Verwendung eines Gummi-Substrat in dieser Methode erleichtert breite Forschungs-und verarbeitenden Gewerbes. Zum Beispiel beinhaltet ein zentrales Element der Forschung in der Nanoelektronik dehnbar Ausrichtung Nanodrähten auf einem dehnbaren Gummi-Substrat. Ebenso ist Gummi auch das Material als "Briefmarken" in Transferdruck eingesetzt - eine kritische Herstellungsverfahren in der Fertigung Nanofunktionseinheiten auf vielfältige Bedruckstoffe von Silizium auf Glas zu Kunststoff verwendet.

Zhu stellt fest, dass der erste Schritt des Verfahrens, wenn die Nanodrähte zunächst auf gestreckt Gummi hinterlegt, manchmal ergibt sich ein Widerspruch Grad der Nanodraht-Ausrichtung. Das Team arbeitet derzeit daran, die grundlegenden Schnittstelle Mechanik einschließlich Haftung und Haftreibung zwischen-Nanodrähte und Gummi Substrate, die voraussichtlich zu einer besseren Kontrolle der Montage und damit eine höhere Ausbeute an den Nanodraht Montage führen wird. Verstehen

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

Last Update: 3. October 2011 07:35

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