Pandeo bajo presión. Los voltajes controlan el pandeo de un haz de 150 nanómetros de ancho, como se muestra en este esquema del dispositivo utilizado por Hanay y sus compañeros de trabajo. La capacidad de alterar con precisión la deformación del haz podría utilizarse en dispositivos nanoelectromecánicos y pruebas fundamentales de termodinámica. Crédito:APS / Alan Stonebraker
Un equipo de investigadores de la Universidad de Bilkent y el Centro de Investigación de Nanotecnología SUNUM de la Universidad de Sabanci ha desarrollado una forma de controlar el pandeo en un haz de nanoescala utilizando efectos electrostáticos. En su artículo publicado en la revista Cartas de revisión física , el grupo describe el dispositivo que construyeron y sus posibles usos.
En términos de ingeniería, el pandeo es una deformación que se produce cuando se aplica presión a un objeto en dos o más lados. La deformación ocurre típicamente en algún lugar entre los puntos finales. En aplicaciones de ingeniería, el pandeo generalmente significa que algo ha fallado. Pero investigaciones anteriores han demostrado que el pandeo podría usarse para crear dispositivos como sistemas nanoelectromecánicos. En tales sistemas, el pandeo podría usarse como un medio para medir la aceleración o al construir relés electromecánicos. Para construir tales dispositivos, sin embargo, el pandeo debe ser controlable y repetible. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han creado un dispositivo que es capaz de ambos.
El dispositivo que construyó el equipo consistía en un haz de silicio de 40 micrómetros de largo y 150 nanómetros de ancho, que sirvió como material de pandeo. La viga se mantuvo en su lugar por un techo y un piso. Se aplicó presión al techo mediante un mecanismo de peine, un tipo de actuador, que a su vez aplicó presión hacia abajo sobre la viga. Se colocaron dos estructuras en forma de peine en el techo; cuando se aplicó voltaje, se acercaron más, resultando en una mayor presión en el techo. Los investigadores también agregaron puertas electrónicas situadas cerca del haz a cada lado. A medida que se aplicó voltaje al actuador de arriba, Las fuerzas electrostáticas ejercían presión hacia la izquierda o hacia la derecha. El resultado fue un dispositivo que podía obligar a la pequeña viga a doblarse de forma controlada, ya sea hacia la derecha o hacia la izquierda, hasta en un 12 por ciento de la longitud de la viga.
Los investigadores sugieren que su dispositivo podría usarse como parte de una bomba mecánica muy pequeña, quizás en aplicaciones médicas. Planean continuar su trabajo con el dispositivo usándolo para probar el principio de Landauer, y más adelante, planean probar su posible uso como un medio para almacenar información en dispositivos de memoria de dos estados.
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