(PhysOrg.com) - Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un método fácil y barato para ensamblar nanocables, controlando su alineación y densidad. Los investigadores esperan que los hallazgos fomenten la investigación adicional en una variedad de aplicaciones de dispositivos que utilizan nanocables. de la nanoelectrónica a los nanosensores, especialmente en sustratos no convencionales como el caucho, plástico y papel.
"La alineación es un primer paso fundamental para el desarrollo de dispositivos que utilizan nanocables, "dice el Dr. Yong Zhu, profesor asistente de ingeniería mecánica y aeroespacial en NC State y coautor de un artículo que describe la investigación. "Con suerte, nuestro método simple y rentable facilitará la investigación en este campo".
Alinear nanocables es un desafío porque, cuando se crean, el usuario se enfrenta a una profusión de cables a nanoescala orientados aleatoriamente que son, por definición, increíblemente pequeño. Por ejemplo, los nanocables tienen entre 10 y 100 nanómetros de diámetro, mientras que un glóbulo blanco es aproximadamente 10, 000 nanómetros de diámetro. Antes de que se puedan realizar aplicaciones prácticas, el usuario debe ensamblar los nanocables de forma ordenada. Específicamente, los usuarios deben alinear los nanocables en una dirección común y definir su densidad, es decir, el número de nanocables en un área determinada. El control tanto de la alineación como de la densidad se denomina comúnmente "ensamblar" los nanocables.
En el nuevo método, El equipo de Zhu depositó los nanocables en un sustrato de caucho estirado, y luego liberó la tensión sobre el sustrato. Cuando los nanocables se asentaron, se alinearon en ángulo recto con respecto a donde venía la tensión. Imagínese una banda elástica que se estira hacia el este y el oeste. Si se colocaron nanocables en la banda de goma, y se permitió que la banda volviera a su forma original, los nanocables estarían orientados al norte y al sur. Cuanto más se estira el sustrato de caucho, cuanto más alineados estarán los nanocables, y mayor será la densidad del nanoalambre.
Investigaciones anteriores han presentado una serie de otros métodos para ensamblar nanocables. Pero el nuevo método ofrece una serie de ventajas distintas. "Nuestro método es rentable, "dice Feng Xu, un doctorado estudiante trabajando en este proyecto, "porque es tan simple. También se puede utilizar para nanocables sintetizados por diferentes métodos o procesados en diferentes condiciones, por ejemplo, nanocables de plata sintetizados en solución y nanocables de silicio sintetizados por el método vapor-líquido-sólido, como se demuestra en nuestro trabajo ". Además, El nuevo método se puede utilizar junto con los métodos anteriores para lograr un ensamblaje de nanocables aún mejor.
El uso de un sustrato de caucho en este método facilita amplios sectores de investigación y fabricación. Por ejemplo, Un elemento clave de la investigación en nanoelectrónica extensible consiste en alinear nanocables en un sustrato de caucho extensible. Similar, El caucho también es el material utilizado como "sellos" en la impresión por transferencia, un método de fabricación fundamental utilizado en la fabricación de nanodispositivos en diversos sustratos que van desde el silicio hasta el vidrio y el plástico.
Zhu señala que el paso inicial del método, cuando los nanocables se depositan por primera vez en caucho estirado, a veces produce un grado inconsistente de alineación de nanocables. El equipo está trabajando actualmente para comprender la mecánica fundamental de la interfaz, incluida la adhesión y la fricción estática, entre los nanocables y los sustratos de caucho. lo que se espera que conduzca a un mejor control del proceso de ensamblaje y, por lo tanto, a un mayor rendimiento del ensamblaje de nanocables.
