Disse helt lige grøfter blev gravet af molekyler af guld. Under blot de rette betingelser, guld vil fungere som en mini-sneslynge. Det vil lirke molekyler ud af et materiale, pust væk efterladenskaber, og derefter gå videre til den næste. En dag, vi kunne bruge det til at lave hele laboratorier på en chip.
Forskere ved National Institute of Standards and Technology (NIST) og IBM var at forsøge at lave guld-legering nanoledninger ved at fastlægge guld partikel på indium indiumfosfid. Men vandet holdes komme ind i deres eksperiment, og forhindre dannelsen af de meget nanotråde, de prøvede så hårdt på at konstruere. Et nærmere kig under et scanning elektron mikroskop viste lang regelmæssig riller i indium-fosfat. Hvordan kunne det ske? Forskerne fandt, at guld-molekyler sig selv var vild med de riller — en proces, der er beskrevet i en artikel, offentliggjort i dag i Nano Letters.
Processen starter, når guld og indium indiumfosfid danne en legering. Når den er opvarmet, guld legering bryder op i små partikler. Når vand kommer ind i systemet, den legering, der dækker selv i en tynd film af vandmolekyler. Vand-molekyler, især ilt inde i dem, kan interagere med indium indiumfosfid. Denne proces starter ved omkring 300 grader Celsius, på hvilket tidspunkt guld-legering partikel graver en lille pit for sig selv i indium indiumfosfid.
Når varmen rammer 440 grader, pit er ikke nok. De oxiderede fosfor og indium fordampe, og den store guld legering partikel bevæger sig videre til næste partikel af indium indiumfosfid. Dette, igen, også bliver oxideret og fordamper.
Der er grænser for processen. Vand er til at blive introduceret på det rigtige tidspunkt, når det materiale, der allerede er blevet opvarmet. Groove-grave kun opstår, når den partikel, der er under 100 nanometer. Tykkere partikler grave mere langsomt end tyndere dem. Der er også belægninger, som forskningen team kan anvende til at bremse eller stoppe væksten, hvis det ønskes.
Sponsoreret
En dag, ingeniører kunne bruge partikelstørrelse, vand, introduktion gang, og belægninger til at etch præcise mønstre på halvledere. Forskerne håber, at dette måske en dag ville bidrage til at “multifunktionelle heterogene nanosystemer”—med andre ord, små chips, der har mange forskellige anvendelser. Vi kan bruge disse specielt designet chips til at analysere flere aspekter af en blodprøve, scanning DNA af en enkelt celle, for problemet sekvenser, eller forudsige genetiske udtryk i planter.
[Kilder: Nano Letters, NIST pressemeddelelse]
Billeder: NIST/Nikoobakht