Precis som landskapsfotografier tagna i lågvinklat ljus dramatiskt accentuerar subtila vallar och högar, avsättning av metallångor i blickvinklar förvandlar en grov yta till fantastiska nanostrukturer med ett stort antal potentiella egenskaper.

I årtionden, ångavsättning har varit en standardteknik för att skapa moderna mikroelektroniska kretsar. Men nästan alla industrins ansträngningar har ägnats åt att göra strukturer så platta och smidiga som möjligt. Istället för att placera metallkällor i högmiddagsläget som används för att göra strukturlösa strukturer, Daniel Gall från Rensselaer Polytechnic Institute är en av flera dussin forskningsledare som placerar dem i mycket snäva vinklar som liknar soluppgång eller solnedgångsbelysning. Metallatomer träffar då i första hand alla höga punkter på målytan. Fortsatt nedfall skapar en skog av nanorods, snarare än platta filmer, eftersom varje växande spö skuggar en volym bakom sig. Att börja med ett mönstrat substrat ger en regelbunden uppsättning av nanoskala kolumner, som skyskrapor i centrala Manhattan.

Gall beskriver sin forskning idag på AVS 57th International Symposium &Exhibition, som äger rum denna vecka på Albuquerque Convention Center i New Mexico.

I sitt föredrag, Gall avslöjar en ny teori som förutspår hur deponeringstemperaturen och diffusionen påverkar nanorodernas diametrar.

"Atomer som rör sig genom ytdiffusion jämnar vanligtvis ut ytan, " säger Gall. "Atomskuggning orsakar motsatta effekter, gör ytan grov. Avsättning med blickvinkel förlänger skuggeffekter till högre temperaturer, som leder till nanorodar med större diameter."

Han illustrerar också sin presentation med bilder av en mängd olika nanostrukturer skapade i hans labb, inklusive konstigt formade halvmånar gjorda när han började med ett mönster av självmonterade sfärer.

Framtida tillämpningar för nanorod-strukturer som Galls inkluderar nanosensorer, optiska element, bränslecellskatoder och elektriska kontakter för att buffra termisk expansion.