La investigación realizada por científicos de la Universidad de Swansea está ayudando a enfrentar el desafío de incorporar estructuras a nanoescala en los dispositivos semiconductores del futuro que crearán nuevas tecnologías e impactarán en todos los aspectos de la vida cotidiana.

El Dr. Alex Lord y el profesor Steve Wilks del Center for Nanohealth dirigieron la investigación colaborativa publicada en Nano letras . El equipo de investigación buscó formas de diseñar tecnología de contacto eléctrico en escalas diminutas con modificaciones simples y efectivas a los nanocables que se pueden utilizar para desarrollar dispositivos mejorados basados ​​en los nanomateriales. Los contactos eléctricos bien definidos son esenciales para cualquier circuito eléctrico y dispositivo electrónico porque controlan el flujo de electricidad que es fundamental para la capacidad operativa.

Los materiales cotidianos que los científicos reducen al tamaño de nanómetros (un millón de veces más pequeños que un milímetro en una regla estándar) a escala global se ven como el futuro de los dispositivos electrónicos. Los avances científicos y de ingeniería están dando lugar a nuevas tecnologías, como la ropa que produce energía, para alimentar nuestros dispositivos personales y sensores para controlar nuestra salud y el medio ambiente circundante.

En los próximos años, esto hará una contribución masiva a la explosión de Internet de las cosas que conecta todo, desde nuestros hogares hasta nuestros automóviles, en una red de comunicación. Todas estas nuevas tecnologías requieren avances similares en circuitos eléctricos y especialmente contactos eléctricos que permitan que los dispositivos funcionen correctamente con electricidad.

El profesor Steve Wilks dijo:"La nanotecnología ha proporcionado nuevos materiales y nuevas tecnologías y las aplicaciones de la nanotecnología continuarán expandiéndose en las próximas décadas y gran parte de su utilidad se derivará de los efectos que ocurren a escala atómica o nanoescala. Con el advenimiento de nanotecnología, Han surgido nuevas tecnologías como los sensores químicos y biológicos, computación cuántica, recolección de energía, láseres y detectores ambientales y de fotones, pero existe una necesidad imperiosa de desarrollar nuevas técnicas de preparación de contactos eléctricos para garantizar que estos dispositivos se conviertan en una realidad cotidiana ".

"Los métodos tradicionales de ingeniería de contactos eléctricos se han aplicado a los nanomateriales, pero a menudo descuidan los efectos a nanoescala que los nanocientíficos han trabajado tan duro para descubrir. Actualmente, no existe una caja de herramientas de diseño para hacer contactos eléctricos de las propiedades elegidas con los nanomateriales y, en algunos aspectos, la investigación se está quedando atrás de nuestra aplicación potencial de los materiales mejorados ".

El equipo de investigación de Swansea utilizó equipo experimental especializado y colaboró ​​con el profesor Quentin Ramasse del Laboratorio SuperSTEM. Consejo de Ciencia y Tecnología de Instalaciones. Los científicos pudieron interactuar físicamente con las nanoestructuras y medir cómo las modificaciones a nanoescala afectaron el rendimiento eléctrico.

Sus experimentos encontraron por primera vez, que los cambios simples en el borde del catalizador pueden activar o desactivar la conducción eléctrica dominante y, lo que es más importante, revelar una técnica poderosa que permitirá a los nanoingenieros seleccionar las propiedades de los dispositivos de nanocables fabricables.

El Dr. Lord dijo:"Los experimentos tenían una premisa simple, pero fueron un desafío optimizar y permitir imágenes a escala atómica de las interfaces. Sin embargo, fue esencial para este estudio y permitirá que se investiguen muchos más materiales de manera similar ".

"Esta investigación ahora nos da una comprensión de estos nuevos efectos y permitirá a los ingenieros en el futuro producir de manera confiable contactos eléctricos con estos nanomateriales, lo cual es esencial para los materiales que se utilizarán en las tecnologías del mañana".

"En un futuro cercano este trabajo puede ayudar a mejorar los dispositivos nanotecnológicos actuales como los biosensores y también conducir a nuevas tecnologías como la Electrónica Transitoria que son dispositivos que disminuyen y desaparecen sin dejar rastro, una propiedad esencial cuando se aplican como herramientas de diagnóstico dentro del cuerpo humano."