Nanosprickor kan förbättra framtidens elektronik
Forskare har tagit fram en effektiv metod för att skapa pyttesmå sprickor eller gap i material med elektrisk ledningsförmåga. Detta kan i sin tur bland annat leda till bättre datorer och mobiler samt effektivare medicinteknik och kroppsnära elektronik.
Valentin Dubois heter en av de forskare vid avdelningen Mikro- och nanosystem på KTH som studerat nanosprickorna och hur dessa kan skapas.
Han berättar att metoder för att få sprickorna att uppstå i material är kända sedan tidigare. Fram till idag har det trots detta varit en stor utmaning att skapa gapen.
– Med hjälp av vår metod behöver vi inte skapa mönster i materialet för att få sprickorna att skapas just där, de uppstår automatiskt så fort vissa kriterier är uppfyllda. Det vi behöver göra är att skapa ett mönster runt omkring det område där sprickorna ska uppstå. Detta mönster i materialstrukturen är betydligt större än sprickorna, och därmed enkla att skapa. Det är bland annat det som är bra med vår metod, säger Valentin Dubois.
Förutspår sprickornas karaktärsdrag
Själva det vetenskapliga resultatet, det som någon forskare tidigare inte kunna göra, är att KTH-forskarna exakt kan förutspå sprickornas karaktärsdrag. Därmed kan de redan på förhand med enkel matematik bestämma parametrar som hur breda sprickorna ska vara, från 100 nanometer ner till under 5 nanometer. Därtill är materialet med sprickorna enkelt att massproducera.
Dessa nanometerstora sprickor i material med elektrisk ledningsförmåga kan användas till att studera molekylers grundläggande elektriska egenskaper, och hur samma molekyler interagerar med ljus.
– Den förklaringen är förstås väldigt vetenskaplig. På en mindre abstrakt och mer tillämpbar nivå förutspår forskare att nanosprickor skulle kunna bidra till nästa generations elektronik. Det vill säga göra datorer och mobiler mer effektiva – detta genom snabbare processorer, lägre energiförbrukning och datorminnen med bättre kapacitetet, säger Valentin Dubois.
Tillämpningsområde inom vården
Han lägger till att det även skulle kunna gå att använda materialet med sprickorna som beståndsdel i biosensorer som används för DNA-sekvensiering, att upptäcka och fånga in enskilda molekyler och gassensorer.
– Sådana tillämpningar återfinns traditionellt inom sjukvården och medicinsk forskning, men även i så kallad wearable electronics. Det vill säga kläder med inbyggd elektronik, säger Valentin Dubois.
Valentin Dubois har tillsammans med KTH-forskarna Frank Niklaus och Göran Stemme precis fått en vetenskaplig artikel om forskningen publicerad i den vetenskapliga tidskriften Advanced Materials. Du hittar artikeln här bit.ly/1WwJqDM
Kontaktinformation: Valentin Dubois på 073 – 765 23 92 eller valentin.dubois@ee.kth.se.
