Villanykapcsoló szén nanocsövekből

Brit és koreai kutatók újabb darabbal toldották meg a nano áramkörökben felhasználható alkatrészek listáját: ezúttal villanykapcsolót sikerült készíteni az áramot jól vezető szén nanocsövekből. Az egy mikronnál kisebb elektromechanikus kapcsolót elvileg mechanikus erővel is lehetne kapcsolni, de valószínűbb, hogy az elektromos térrel vezérelt változata fog elterjedni.

Gehan Amaratunga, az angliai Cambridge egyetem kutatója, és a dél-koreai Jae Eunk Jang, a Samsung munkatársa, egyetemi oktató az Applied Physics Letters cím, alkalmazott fizikával foglalkozó angol tudományos folyóiratban számolt be eredményeiről.

A nano csövek egyetlen atom falvastagságú, néhányszor 10 nanométer átmérőjű, cső alakú szénmolekulák. A csövecskék igen rugalmasak, és általában jól vezetik az elektromos áramot. A kutatók először szigetelő alapon nano-litográfiával három vékony fémvezetőt készítettek, aztán elektron-sugár litográfiával 100 nanométer átmérőjű kis nikkel pontokat hegesztettek rájuk, végül ezekre vertikálisan szén nanocsöveket növesztettek. A deszkába egymás mellé vert három kiálló szeghez hasonló szerkezet a milliméter ezredrészénél is kisebb lett.

Az egyik szélső nano csövet rugalmasan a középsőhöz hajlítva záródott a szélső és a középső vezető közötti áramkör, tehát a szerkezet kapcsolóként működött. A kis elhajláshoz elegendő volt a harmadik vezető és a középső közé megfelelő feszültséget kapcsolni, és az elektromos térerő egymáshoz hajlította a nano csöveket, a kapcsoló így is bekapcsolt.

Bizonyos csőhosszúság esetén az elektromos térerő megszűnte után is bekapcsolva maradt a szerkezet, mert a Van der Waals erő összetartotta az érintkező csővégeket.

Figyelemre méltó a kapcsoló elkészítésének viszonylag egyszerű technológiája. Szakemberek lehetségesnek tartják, hogy egykor a tömegesen gyártott nano-áramkörök is így készülnek majd.