Come Wired con Nanowires

Nanofili sono semplicemente molto piccoli fili. Sono composti di metalli come argento, oro, o ferro, o semiconduttori come il silicio, ossido di zinco, e germanio. Le nanoparticelle sono utilizzati per creare questi piccoli nanofili, che possono avere un diametro piccolo come 3 nanometri.

Nanofili Growing

La produzione di nanofili è simile a nanotubi; richiede con una particella di catalizzatore in una camera di reazione riscaldata. Per crescere nanocavi composti di gallio-nitruro, i ricercatori dell'Università di Harvard azoto flusso e vaporizzate di gallio attraverso la camera di reazione contenente un obiettivo di ferro. Nanoparticelle di ferro vengono vaporizzati dal bersaglio di un laser per fungere da catalizzatore. Sia molecole gallio e azoto sciogliere in nanoparticelle di ferro. Quando si ottiene così tanto gallio e azoto nel particella che inizia a sudore della superficie, molecole precipitano sulla superficie della particella dove si combinano a crescere nanofilo.

Quando si cresce ogni nanofilo, materiali utilizzati devono essere solubili nel nanoparticelle catalizzatore. Ad esempio, a crescere nanofili di silicio, una nanoparticella di oro catalizzatore viene usato perché silicio dissolve in oro.

Per crescere array di nanofili - grande per rendere i dispositivi elettronici o sensori - è possibile utilizzare catalizzatore nanoparticelle posizionato su un substrato solido, piuttosto che le nanoparticelle in un vapore. Ad esempio, i ricercatori del National Institute of Standards and Technology hanno utilizzato nanoparticelle d'oro su una superficie zaffiro come catalizzatori per crescere array di nanofili composto di ossido di zinco. Cambiando le dimensioni delle nanoparticelle di oro, sono in grado di controllare se i nanofili crescono inclinati verticalmente ad un angolo di 60 gradi dalla superficie, o in orizzontale lungo la superficie.

Nanofili al lavoro

Diversi gruppi di ricerca hanno dimostrato l'utilizzo di nanofili per creare dispositivi di memoria e transistor. I ricercatori della Hewlett-Packard e la University of California a Los Angeles hanno dimostrato che una cella di memoria può essere formata all'incrocio tra due nanofili. Utilizzando una matrice leggermente più complicata di nanofili, hanno anche venire con un dispositivo transistore-come detto un latch traversa.

Gente della University of Southern California e la NASA Ames Research Center hanno dimostrato un dispositivo di memoria che utilizza nanofili di ossido di indio. Essi prevedono che questo dispositivo sarà in grado di memorizzare 40 gigabit per centimetro quadrato, che è un sacco di dati per gli standard di nessuno.

Transistori costruzione e dispositivi di memoria utilizzati nei chip di computer da materiali circa la larghezza di un nanometro, quali nanofili, è chiamato elettronica molecolare.

Nel frattempo, nel corso della Harvard University hanno dimostrato un sensore basato su nanowire-in grado di rilevare le malattie in campioni di sangue. La parte di lavoro del sensore è un nanofilo che è stato funzionalizzato associandogli delle molecole di acido nucleico ad esso. L'acido nucleico molecole legame ad un gene della fibrosi cistica se è presente in un campione di sangue. Quando questo accade, la conduttanza di nanofili cambia. La variazione di conduttanza nanofili provoca una corrente di fluire.

Questo tipo di sensore ha il potenziale per fornire immediata analisi dei campioni di sangue per una varietà di malattie, possibilmente giusti nell'ufficio del medico con solo una puntura di spillo in un dito. Che è molto più conveniente che dare coppe piene di sangue e in attesa di un test per tornare da un laboratorio. Aggiungete a ciò, questo sensore è molto sensibile e potrebbe rilevare malattie che non abbiamo mai nemmeno stato in grado di rilevare prima, o rilevare i virus in una fase precedente.

Ma c'è una grande sfida per i ricercatori in via di sviluppo di questa tecnica, sia con nanofili o nanotubi: Devono trovare un modo per rendere i sensori selettivi ed evitare falsi segnali. Nella manifestazione di Harvard, hanno fatto questo utilizzando un acido nucleico specifico che avrebbe legame solo al gene della fibrosi cistica.

Infine, i ricercatori del National Institute of Standards and Technology, così come la gente di THEMAX Planck Institute, stanno studiando l'uso di nanofili di aumentare la densità di un supporto di registrazione magnetica (come ad esempio le unità disco utilizzati nei computer). Entrambi i gruppi sono stati in grado di depositare array di nanofili magnetici - e il loro lavoro mostra che è possibile utilizzare questo tipo di struttura per memorizzare le informazioni ad una densità molto superiore rispetto alle unità disco può attuali. Tuttavia, altri ricercatori stanno studiando l'idea di utilizzare alcune modalità di nano particelle di fare la stessa cosa di nanofili. Si tratta di un lancio-up su quale idea vincerà fuori.