(Phys.org) —Hur lägger du ihop ett pussel när bitarna är för små för att plocka upp dem? Minska avståndet mellan dem.

Ingenjörer vid University of Illinois i Urbana-Champaign använder Shrinky Dinks, plast som krymper under hög värme, för att stänga klyftan mellan nanotrådar i en array för att göra dem användbara för högpresterande elektronikapplikationer. Gruppen publicerade sin teknik i tidningen Nano bokstäver .

Nanotrådar är extremt snabba, effektiva halvledare, men för att vara användbar för elektronikapplikationer, de måste packas ihop i täta matriser. Forskare har kämpat för att hitta ett sätt att sätta ihop ett stort antal nanotrådar så att de är inriktade i samma riktning och bara ett lager tjockt.

"Kemister har redan gjort ett strålande jobb med att göra nanotrådar med mycket hög prestanda. Vi har bara inget sätt att sätta in dem i ett material som vi kan hantera, "sa studieledaren SungWoo Nam, en professor i mekanisk vetenskap och teknik vid U. av I. "Med det krympande tillvägagångssättet, människor kan göra nanotrådar och nanorör med vilken metod de vill och använda den krympande åtgärden för att komprimera dem till en högre densitet. "

Forskarna placerar nanotrådarna på Shrinky Dinks -plasten som de skulle göra för alla andra underlag, men krympa den sedan för att föra trådarna mycket närmare varandra. Detta gör att de kan skapa mycket täta matriser av nanotrådar i en enkel, flexibelt och mycket kontrollerbart sätt.

Den krympande metoden har den extra bonusen att bringa nanotrådarna i linje när de ökar i täthet. Nams grupp demonstrerade hur även trådar som är mer än 30 grader utanför kilter kan bringas perfekt i linje med sina grannar efter krympning.

"Det sker montering samtidigt som densiteten ökar, "Nam sa, "så även om trådarna är monterade i en desorienterad riktning kan vi fortfarande använda detta tillvägagångssätt."

Plasten kläms fast före bakning så att den bara krymper åt ena hållet, så att trådarna packas ihop men inte spänns. Klämning på olika platser kan leda matriserna till intressanta formationer, enligt Nam. Forskarna kan också kontrollera hur tätt trådarna packas genom att variera hur länge plasten värms. De undersöker också med hjälp av lasrar för att exakt krympa plasten i specifika mönster.

Nam fick först idén att använda Shrinky Dinks -plast för att montera nanomaterial efter att ha sett en mikrofluidikenhet som använde kanaler av krympande plast. Han insåg att den höga graden av krympning och den låga kostnaden för plast kan ha stor inverkan på montering och bearbetning av nanotrådar för applikationer.

"Jag är intresserad av det här konceptet att syntetisera nya material som är monterade från byggstenar i nanoskala, "Nam sa." Du kan skapa nya funktioner. Till exempel, experiment har visat att film gjord av packade nanotrådar har egenskaper som skiljer sig ganska mycket från en kristalltunn film. "

En applikation gruppen nu utforskar är en tunnfilmssolcell, tillverkad av tätt packade nanotrådar, som skulle kunna skörda energi från ljus mycket mer effektivt än traditionella tunnfilms solceller.