Ett team av forskare från Bilkent University och Sabanci University SUNUM Nanotechnology Research Center har utvecklat ett sätt att kontrollera buckling i en nanoskalestråle med hjälp av elektrostatiska effekter. I deras papper publicerad i tidskriften Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver enheten de byggde och dess möjliga användningsområden.

I tekniska termer, buckling är en deformation som uppstår när tryck appliceras på ett föremål på två eller flera sidor. Deformationen sker vanligtvis någonstans mellan ändpunkterna. I tekniska tillämpningar, buckling betyder vanligtvis att något har misslyckats. Men tidigare forskning har visat att buckling kan användas för att skapa enheter som nanoelektromekaniska system. I sådana system, buckling kan användas som ett sätt att mäta acceleration eller när man bygger elektromekaniska reläer. För att bygga sådana enheter, dock, knäckning måste vara både kontrollerbar och repeterbar. I denna nya ansträngning, forskarna har skapat en enhet som kan båda.

Enheten som laget byggde bestod av en kiselstråle 40 mikrometer lång och 150 nanometer bred, som fungerade som bucklingsmaterial. Balken hölls på plats av ett tak och ett golv. Tryck applicerades på taket av en kamdrivning, en typ av ställdon, vilket i sin tur applicerade ett nedåtriktat tryck på balken. Två kamformade strukturer fästes i taket - när spänning applicerades, de drogs närmare varandra, vilket resulterar i ökat tryck på taket. Forskarna lade också till elektroniska grindar placerade nära strålen på vardera sidan. När spänning applicerades på ställdonet ovan, elektrostatiska krafter utövade tryck åt vänster eller höger. Resultatet var en anordning som kunde tvinga den lilla strålen att böja sig på ett kontrollerat sätt antingen till höger eller vänster vid upp till 12 procent av strålens längd.

Forskarna föreslår att deras enhet kan användas som en del av en mycket liten mekanisk pump - kanske i medicinska tillämpningar. De planerar att fortsätta sitt arbete med enheten genom att använda den för att testa Landauers princip – och i fortsättningen, de planerar att testa dess möjliga användning som ett sätt att lagra information i tvåtillståndsminnen.

© 2020 Science X Network