Wetenschappers hebben ontdekt waarom de geleiding van nanodraden aanzienlijk kan variëren, zelfs als ze van hetzelfde materiaal zijn gemaakt en vergelijkbare afmetingen hebben. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Materials, kunnen leiden tot nieuwe manieren om de elektrische eigenschappen van nanodraden te controleren en hun prestaties in elektronische apparaten te verbeteren.

Nanodraden zijn kleine draadjes van slechts enkele atomen breed. Ze zijn gemaakt van verschillende materialen, waaronder metalen, halfgeleiders en isolatoren. Nanodraden hebben een aantal unieke eigenschappen die ze veelbelovend maken voor gebruik in elektronische apparaten, zoals hun hoge elektrische geleidbaarheid, hun kleine formaat en hun vermogen om gemakkelijk in complexe circuits te worden geïntegreerd.

Een van de uitdagingen bij het gebruik van nanodraden is echter dat hun geleiding aanzienlijk kan variëren, zelfs als ze van hetzelfde materiaal zijn gemaakt en vergelijkbare afmetingen hebben. Deze variatie in geleiding is te wijten aan een aantal factoren, waaronder de aanwezigheid van defecten in de nanodraad, de oppervlakteruwheid van de nanodraad en de interactie van de nanodraad met zijn omgeving.

In hun onderzoek gebruikten de wetenschappers een combinatie van experimentele technieken en theoretische berekeningen om de factoren te onderzoeken die de geleiding van nanodraden beïnvloeden. Ze ontdekten dat de belangrijkste factor de aanwezigheid van defecten in de nanodraad was. Defecten kunnen fungeren als verstrooiingscentra voor elektronen, waardoor de algehele geleiding van de nanodraad afneemt.

De wetenschappers ontdekten ook dat de oppervlakteruwheid van de nanodraad de geleiding ervan zou kunnen beïnvloeden. Oppervlakteruwheid kan extra verstrooiingscentra voor elektronen creëren, wat ook de algehele geleiding van de nanodraad kan verminderen.

Ten slotte ontdekten de wetenschappers dat de interactie van de nanodraad met zijn omgeving ook de geleiding ervan zou kunnen beïnvloeden. De aanwezigheid van vocht of andere verontreinigingen op het oppervlak van de nanodraad kan bijvoorbeeld de algehele geleiding ervan verminderen.

De bevindingen van deze studie kunnen leiden tot nieuwe manieren om de elektrische eigenschappen van nanodraden te controleren en hun prestaties in elektronische apparaten te verbeteren. Door de factoren te begrijpen die de geleiding van nanodraden beïnvloeden, kunnen wetenschappers nanodraden ontwerpen met de gewenste elektrische eigenschappen voor specifieke toepassingen.

Dit onderzoek zou ook kunnen leiden tot nieuwe manieren om nanodraden met verbeterde elektrische eigenschappen te vervaardigen. Wetenschappers zouden bijvoorbeeld technieken kunnen gebruiken om het aantal defecten in nanodraden te verminderen of om het oppervlak van nanodraden glad te strijken. Deze technieken kunnen leiden tot nanodraden met een hogere geleiding en betere prestaties in elektronische apparaten.