De nieuwe ontdekking door Aalto University kan een grote impact hebben op het toekomstige ontwerp van apparaten op nanoschaal, zoals ultraviolette fotodetectoren en medicijnafgifte.

In bulkgrootte, veel materialen zoals silicium zijn zo broos als glas. In nanodeeltjesgrootte, hetzelfde materiaal kan worden gecomprimeerd tot de helft van hun grootte zonder ze te breken. De nieuwe ontdekking is gedaan door een internationale onderzoeksgroep onder leiding van professor Roman Nowak.

Atoom voor atoom, de onderzoekers volgden de herschikkingen die het gevolg waren van het samenknijpen van kleine bolletjes silicium. Ze ontdekten dat de respons van het materiaal varieerde afhankelijk van de mate van deconfinement die contrasteert met het bekende "grootte-effect". Het verkleinen van materiaalvolumes drijft onverwachte vervormingsmechanismen aan onder mechanisch geïnduceerde vormveranderingen.

In zijn bulkvorm, Van silicium is bekend dat het plasticiteit vertoont die wordt gekenmerkt door fasetransformaties. Echter, het onderzoek wees uit dat progressie van een toestand van relatieve beperking van de bulk naar een minder beperkte toestand van het nanodeeltje leidt tot een verschuiving in de mechanische respons van silicium.

Niet zomaar een eigenaardigheid, de studie biedt een basis voor het begrijpen van het begin van beginnende plasticiteit in nanovolumes, dus een herhaalbaar voertuig voor het genereren van kristalimperfecties die een dramatische invloed hebben op functionele eigenschappen en biocompatibiliteit. De beknopte uitleg van dit onderwerp is van invloed op toekomstige nano-apparaten zoals ultraviolette fotodetectoren, lasers op een chip, medicijnafgifte, en biologische markers.

De introductie van de parameter "opsluiting op nanoschaal" is tot nu toe nooit expliciet in aanmerking genomen voor grootteafhankelijke verschijnselen. De bevinding lost dilemma's op die door de eerdere onderzoeken werden opgemerkt en biedt mogelijkheden voor een breed scala aan apparaatontwerpen op nanoschaal. De resultaten lossen een controverse op die in eerdere studies werd opgemerkt en het inzicht zal de verwerking van toekomstige nanostructuren op grote schaal ten goede komen.