(PhysOrg.com) -- Oppervlaktespanning is geen erg krachtige kracht, maar het is belangrijk voor kleine dingen - waterinsecten, verf, en, het blijkt, nanodraden.

Nanodraden zijn zo klein dat ze door een mensenhaar zouden worden verkleind - sommige hebben een diameter van 150 miljardste van een meter. Door hun kleine formaat, oppervlaktespanning die optreedt tijdens het productieproces trekt ze samen, hun bruikbaarheid beperken. Dit is een probleem omdat de draden worden gezien als een potentieel kernelement van nieuwe en krachtigere micro-elektronica, zonnepanelen, batterijen en medische hulpmiddelen.

Maar in een krant in het journaal ACS toegepaste materialen en interfaces nu online, een technisch onderzoeker van de Universiteit van Florida zegt dat hij een goedkope oplossing heeft gevonden.

Kirk Ziegler, een assistent-professor chemische technologie, genoemde nanodraden worden tegenwoordig meestal gemaakt met een proces waarbij de draden worden ondergedompeld.

Wanneer voltooid, elke draad moet direct naast de andere uitsteken vanaf een plat oppervlak, als borstelharen op een lilliputtertandenborstel. Maar Ziegler zei dat de draden zo klein en zo flexibel zijn dat oppervlaktespanning ze samenklontert als ze worden gedroogd.

Fabrikanten gebruiken extreem hoge druk om de oppervlaktespanning te verminderen, maar Ziegler zei dat het proces moeilijk is, duur en niet bevorderlijk voor grootschalige productie.

Ziegler en Justin Hill, die deze zomer afstudeert aan de UF met een doctoraat in chemische technologie, beseften dat ze een kracht moesten introduceren die die van de oppervlaktespanning tegenwerkte. Ze bedachten een proces dat eenvoudig genoeg was om haalbaar te zijn met een batterij van negen volt. De onderzoekers brengen tijdens het fabricageproces een elektrische lading aan op de nanostructuren, het opladen van elke kleine draad en ervoor zorgen dat deze zijn buurman afstoot.

"Terwijl de twee nanodraden naar elkaar toe trekken vanwege de oppervlaktespanning, soortgelijke ladingen aan de uiteinden werken om ze uit elkaar te duwen, " zei Ziegler. "Het doel is om een ​​netto nulkracht op de constructie te krijgen, zodat de nanodraden rechtop staan."

Tests van oppervlakken op microscoopglaasjes, elk met biljoenen nanodraden, toonde aan dat de procedure effectief klonteren voorkomt, zei Ziegler.

Nanodraden hebben tot op heden geen brede commerciële toepassingen gevonden, maar Ziegler zei dat als ingenieurs leren ze te maken en te manipuleren, ze zouden de basis kunnen vormen voor veel efficiëntere zonnecellen en batterijen omdat ze meer oppervlakte en betere elektrische eigenschappen bieden.

"Als je nanodraden met een hogere dichtheid kunt verpakken, krijg je een veel groter oppervlak, dus je begint een hogere energiedichtheid te genereren, " hij zei.

Ziegler zei dat biomedische ingenieurs ook geïnteresseerd zijn in het gebruik van de draden om medicijnen aan individuele cellen te leveren, of om individuele celgroei te belemmeren of aan te moedigen. De Universiteit van Florida heeft patent aangevraagd op het proces, hij voegde toe.