Een team van onderzoekers van de Bilkent University en Sabanci University SUNUM Nanotechnology Research Center heeft een manier ontwikkeld om knikken in een straal op nanoschaal te beheersen met behulp van elektrostatische effecten. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft het apparaat dat ze hebben gebouwd en het mogelijke gebruik ervan.

In technische termen, knikken is een vervorming die optreedt wanneer aan twee of meer zijden druk op een object wordt uitgeoefend. De vervorming vindt meestal ergens tussen de eindpunten plaats. In technische toepassingen, knikken betekent meestal dat er iets is mislukt. Maar eerder onderzoek heeft aangetoond dat knikken kan worden gebruikt om apparaten zoals nano-elektromechanische systemen te maken. In dergelijke systemen, knikken kan worden gebruikt als een middel om versnelling te meten of bij het bouwen van elektromechanische relais. Om dergelijke apparaten te bouwen, echter, knikken moet zowel controleerbaar als herhaalbaar zijn. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een apparaat gemaakt dat tot beide in staat is.

Het apparaat dat het team bouwde, bestond uit een siliciumstraal van 40 micrometer lang en 150 nanometer breed, die als knikmateriaal diende. De balk werd op zijn plaats gehouden door een plafond en een vloer. Er werd druk uitgeoefend op het plafond door een kamaandrijving, een type aandrijving, die op zijn beurt neerwaartse druk op de balk uitoefende. Twee kamvormige structuren werden aan het plafond bevestigd - toen er spanning werd aangelegd, ze werden dichter bij elkaar getrokken, waardoor er meer druk op het plafond komt te staan. De onderzoekers voegden ook elektronische poorten toe die zich aan weerszijden dicht bij de balk bevonden. Omdat er spanning op de bovenstaande actuator werd gezet, elektrostatische krachten oefenden druk uit naar links of rechts. Het resultaat was een apparaat dat de kleine straal op een gecontroleerde manier naar rechts of links kon dwingen tot 12 procent van de straallengte.

De onderzoekers suggereren dat hun apparaat kan worden gebruikt als onderdeel van een zeer kleine mechanische pomp, misschien in medische toepassingen. Ze zijn van plan hun werk met het apparaat voort te zetten door het te gebruiken om het principe van Landauer te testen - en uiteindelijk, ze zijn van plan om het mogelijke gebruik ervan te testen als middel voor het opslaan van informatie in geheugenapparaten met twee toestanden.

© 2020 Wetenschap X Netwerk