Dessa helt raka diken grävdes av molekyler av guld. Under bara de rätta förutsättningarna, guld kommer att agera som en mini-snöslunga. Det kommer att bända molekyler av ett material, en puff bort smuts, och sedan flytta vidare till nästa. En dag, vi skulle kunna använda detta för att göra hela laboratorier på ett chip.
Forskare vid National Institute of Standards and Technology (NIST) och IBM försökte göra guld legerat nanotrådar av om fastställande av guld partikel på indiumfosfid. Men vattnet fortsatte komma in i deras experiment, och förhindra bildandet av den mycket nanotrådar de försöker så hårt för att bygga upp. En närmare titt under ett svepelektronmikroskop visade lång regelbundna spår i-indium-fosfat. Hur kunde det hända? Forskarna fann att guld molekylerna själva grävde spåren — en process som beskrivs i en studie som idag publiceras i Nano Letters.
Processen börjar när guld och indiumfosfid form av en legering. Efter att den är uppvärmd, är guld legerat bryter upp i små partiklar. När vatten kommer in i systemet, den legering som täcker sig själv i en tunn film av vatten molekyler. Vatten-molekyler, i synnerhet syre inuti dem, kan interagera med indiumfosfid. Denna process startar på cirka 300 grader Celsius, på vilken punkt guld-legering partikel som gräver en liten grop för sig själv i indiumfosfid.
När värmen slår 440 grader, pit är inte tillräckligt. De oxiderade fosfor och indium avdunsta, och stora guld legerat partikel rör sig vidare till nästa partikel av indiumfosfid. Detta, i sin tur, också blir oxiderade och avdunstar.
Det finns gränser för processen. Vatten måste införas i rätt tid, efter det att materialet har redan varit uppvärmd. Groove-gräva uppstår endast när partikeln är under 100 nanometer. Tjockare partiklar gräva långsammare än tunnare sådana. Det finns också beläggningar som forskargruppen kan tillämpas för att bromsa eller stoppa tillväxten, om så önskas.
Sponsrade
En dag, ingenjörer kan använda partikelstorlek, vatten införandet tid, och beläggningar för att etch exakta mönster på halvledare. Forskarna hoppas att detta kan någon gång bidra till att “multifunktionella heterogena nanosystem”—med andra ord, små marker som har många olika användningsområden. Vi kan använda dessa speciellt utformade marker för att analysera olika aspekter av ett blodprov, skanna DNA i en cell för problem sekvenser, eller förutsäga den genetiska uttryck i växter.
[Källor: Nano Letters, NIST pressmeddelande]
Bilder: NIST/Nikoobakht