Nowa metoda wytwarzania nanosprężynek

Nowa metoda wytwarzania nanosprężynek

Badacze ze szwajcarskiego Paul Scherrer Institute opracowali nową metodę wytwarzania nanosprężynek, których właściwości elektryczne i mechaniczne pozwalają na wykorzystanie w nowoczesnych czujnikach elektromechanicznych

Doktor Detlev Gruetzmacher z Paul Scherrer Institute powiedział, że trójwymiarowe nanostruktury idealnie nadają się na elementy czynne mikro i nanoelektromechanicznych czujników, ze względu na swoje morfologię oraz właściwości mechaniczne, elektryczne i elektromagnetyczne.

Naukowcy opracowali metodę otrzymywania przewodzących prąd elektryczny nanosprężynek, których własności piezorezystorowe oraz piezoelektryczne można wykorzystać w różnych sensorach i analizatorach elektromechanicznych.

Przykładem zastosowania sensorów piezoelektrycznych jest skaner mikroskopu SPM, mikroskopu ze skanującą sondą - tłumaczy dr Gruetzmacher. Nanosprężynki są wykonane z wieloskładnikowego dwuwarstwowego materiału zawierającego ind, gal oraz arsen.

Dwuwarstwa składająca się z indu, galu i arsenu oddzielona jest od materiału nośnego cienką "przekładką" glinowoarsenową (AlAs), dzięki obecności której można za pomocą wytrawiania chemicznego oderwać bez zniszczenia struktury materiał tworzący sprężynki.

Ciekawostką jest fakt, iż nanosprężynki powstają w reakcji samoorganizacji, to jest samoczynnego skręcenia się prostych tasiemek, które wcześniej zostały wytrawione z płaszczyzny pierwotnego materiału.

Nanosprężynki mają średnicę 2 mikrometrów, wysokość około 6 mikrometrów, a materiał, z jakiego są zbudowane, ma grubość kilkunastu nanometrów. Rozciągliwość sprężynek określona została eksperymentalnie na 48 procent - po takim rozciągnięciu nanosprężynka powraca do wyjściowego kształtu i wielkości.

"Dobierając grubość, średnicę, ilość skrętów oraz wysokość można będzie w przyszłości wytwarzać nanosprężynki o odpowiedniej, dopasowanej do pełnionej funkcji sztywności" - podsumował dr Gruetzmacher.