(Phys.org)—Heb je een "kleine verliefdheid" op iemand deze Valentijnsdag? Misschien ben je geraakt door een pijltje van deze cupido, gemaakt van koolstofnanobuisjes door natuurkundestudenten van de Brigham Young University.

Je hoeft geen wetenschapsliefhebber te zijn om je te verbazen over hoe ze op zo'n kleine schaal bouwen. Eerst, ze zetten een patroon van microscopisch kleine ijzer "zaden" op een bord. Een explosie van verwarmd gas veroorzaakt een miniatuurbos van koolstofnanobuisjes. Elke nanobuis meet ongeveer 20 atomen en bestaat voor 99 procent uit lucht.

En terwijl er liefde in de lucht hangt, zowel liefde als de nano-cupido zijn kwetsbaar.

"Het is op dit moment een heel fragiele structuur - erop blazen of aanraken zou het vernietigen, " zei BYU-professor natuurkunde Robert Davis.

Om zowel de cupido als andere micromachines te versterken, Davis en zijn collega Richard Vanfleet coaten de nanostructuren met metalen en andere materialen. Dat opent de deur naar allerlei toepassingen.

Bijvoorbeeld, de onderzoekers kunnen filters ontwerpen en produceren met een hogere precisie dan andere methoden. Hun proces maakt gaten van gelijke grootte die ongeveer een tiende van de omtrek van een mensenhaar zijn. En in tegenstelling tot andere microfilters, de gaten zijn gelijkmatig verdeeld over het filter.

"Een toepassing is op het gebied van gecomprimeerde gassen zoals zuurstof in de gezondheidszorg, mijnbouwactiviteiten of duiken, " zei Davis. "Gecomprimeerde gassystemen kunnen deeltjes genereren die moeten worden uitgefilterd."

Laurens Barrett, een junior die natuurkunde studeert, nam het concept onlangs mee naar een wedstrijd voor een businessplan en werd gekroond tot Utah's 'Innovation Idol'. Zijn winnende presentatie kwam bijna niet van de grond. Barrett hoorde voor het eerst over de wedstrijd slechts 48 uur voor de deadline voor deelname.

"Ik heb de hele nacht aan het voorstel gewerkt en Dr. Davis heeft het op een zaterdag voor me bewerkt, ' zei Barrett.

Dat niveau van mentoring heeft Barrett ervan overtuigd om tijdens zijn eerste jaar natuurkunde te worden. Verschillende docenten en studenten rekruteerden hem om zich bij hun onderzoeksgroepen aan te sluiten. Aanvankelijk werkte Lawrence in een ander team dat elektronische circuits bouwt met behulp van DNA. Na zijn kerkelijke missie stapte hij over van circuits naar micromachines.

"Het leukste aan dit project is dat wat we doen, onze invalshoek om micromechanische problemen op te lossen, is zo anders dan wat iemand anders heeft gedaan, "Zei Barrett. "We maken niet alleen kleine verbeteringen."

Het werk van de onderzoekers is verschenen in de Journal of Micromechanica and Microengineering , Journal of Chromatography A , Geavanceerde functionele materialen en de Journal of micro-elektromechanische systemen .