Onderzoek door wetenschappers van de Swansea University heeft aangetoond dat verbeteringen in nanodraadstructuren de fabricage van stabielere en duurzamere nanotechnologie voor gebruik in halfgeleiderapparaten in de toekomst mogelijk zullen maken.

Dr. Alex Lord en professor Steve Wilks van het Center for NanoHealth leidden het gezamenlijke onderzoek dat is gepubliceerd in: Nano-letters . Het onderzoeksteam definieerde de grenzen van elektrische contacttechnologie voor nanodraden op atomaire schaal met toonaangevende instrumentatie en wereldwijde samenwerkingen die kunnen worden gebruikt om verbeterde apparaten te ontwikkelen op basis van de nanomaterialen. Goed gedefinieerd, stabiele en voorspelbare elektrische contacten zijn essentieel voor elk elektrisch circuit en elk elektronisch apparaat omdat ze de stroom van elektriciteit regelen die fundamenteel is voor het operationele vermogen.

Hun experimenten vonden voor de eerste keer, dat atomaire veranderingen aan de rand van de metaalkatalysatordeeltjes de elektrische geleiding volledig kunnen veranderen en, belangrijker nog, fysiek bewijs kunnen onthullen van de effecten van een al lang bestaand probleem voor elektrische contacten dat bekend staat als barrière-inhomogeniteit. De studie onthulde de elektrische en fysieke limieten van de materialen waarmee nano-ingenieurs de eigenschappen van maakbare nanodraad-apparaten kunnen selecteren.

Dr Heer, onlangs aangesteld als Senior Sêr Cymru II Fellow, medegefinancierd door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling via de regering van Wales, zei:"De experimenten hadden een eenvoudig uitgangspunt, maar waren een uitdaging om de interfaces op atomaire schaal te optimaliseren en mogelijk te maken. het was essentieel voor deze studie en zal het mogelijk maken om veel meer materialen op een vergelijkbare manier te onderzoeken.

"Dit onderzoek geeft ons nu inzicht in deze nieuwe effecten en zal ingenieurs in de toekomst in staat stellen om op betrouwbare wijze elektrische contacten te maken met deze nanomaterialen, wat essentieel is voor de materialen die worden gebruikt in de technologieën van morgen.

"De nieuwe concepten die hier worden getoond, bieden interessante mogelijkheden voor overbrugde nanodraadapparaten zoals transiënte elektronica en reactieve stroomonderbrekers die reageren op veranderingen in elektrische signalen of omgevingsfactoren en onmiddellijke reacties op elektrische overbelasting bieden."

Het onderzoeksteam van Swansea gebruikte gespecialiseerde experimentele apparatuur in het Center for NanoHealth en werkte samen met professor Quentin Ramasse van het SuperSTEM-laboratorium, Science and Facilities Technology Council1-3 en Dr. Frances Ross van het IBM Thomas J. Watson Research Center, USA.3 De wetenschappers waren in staat om fysiek te interageren met de nanostructuren en te meten hoe atomaire veranderingen in de materialen de elektrische prestaties beïnvloedden.

Dr. Frances Ross, IBM, VS, toegevoegd:""Dit onderzoek toont het belang aan van wereldwijde samenwerking, met name door het mogelijk maken van unieke instrumentatie om fundamentele resultaten te verkrijgen waarmee nanowetenschap de volgende generatie technologieën kan leveren."

Nanotechnologie is het verkleinen van alledaagse materialen door wetenschappers tot de grootte van nanometers (een miljoen keer kleiner dan een millimeter op een standaard liniaal) en wordt gezien als de toekomst van elektronische apparaten. Vooruitgang in wetenschappelijke en technische vooruitgang resulteert in nieuwe technologieën zoals computercomponenten voor slimme apparaten en sensoren om onze gezondheid en de omgeving te bewaken.

Nanotechnologie heeft een grote invloed op het internet der dingen, dat alles van ons huis tot onze auto's verbindt in een web van communicatie. Al deze nieuwe technologieën vereisen vergelijkbare vooruitgang in elektrische circuits en vooral elektrische contacten waardoor de apparaten correct kunnen werken met elektriciteit.