Nuevos y Más pequeños materiales son desarrollados para su uso en la Nanoelectrónica
Publicado a las 04:19 PM CST en Oct 26,2017 | Actualizado a las 04:19 PM CST en Oct 26,2017
Los nanodispositivos manufacturables deben ser ahora el objetivo predominante de la investigación nanotecnológica para garantizar que las propiedades mejoradas de los nanomateriales puedan ser plenamente explotadas y cumplir la promesa que la ciencia fundamental ha expuesto.
Las investigaciones de los científicos de la Universidad de Swansea han mostrado que las mejoras en las estructuras nanoconductoras permitirán la fabricación de nanotecnología más estable y duradera para su uso en dispositivos semiconductores en el futuro.
El Dr. Alex Lord y el Profesor Steve Wilks, del Centro para la NanoSalud, dirigieron la investigación colaborativa publicada en Nano Letters. El equipo de investigación definió los límites de la tecnología de contacto eléctrico para los nanocables a escalas atómicas con instrumentación líder a nivel mundial y con cooperaciones internacional que pueden utilizarse para desarrollar dispositivos mejorados basados en nanomateriales. Contactos eléctricos bien definidos, estables y predecibles son esenciales para cualquier circuito eléctrico y dispositivo electrónico porque controlan el flujo de electricidad que es fundamental para su capacidad operativa.
¿Qué son las nanopartículas?
Aunque la nanotecnología es ampliamente discutida, hay poco consenso sobre dónde comienza el nanodominio. De hecho, en el reciente informe de la Royal Society y la Royal Academy of Engineering del Reino Unido, las definiciones de nanociencia y nanotecnología evitaban la utilización del término «dimensiones»:
- La nanociencia es el estudio de fenómenos y manipulación de materiales a escala atómica, molecular y macromolecular, donde las propiedades difieren significativamente de las de los materiales a mayor escala.
- Las nanotecnologías son el diseño, caracterización, producción y aplicación de estructuras, dispositivos y sistemas mediante el control de la forma y el tamaño a escala nano.
Sus experimentos descubrieron por primera vez que los cambios atómicos en el borde de las partículas del catalizador metálico pueden alterar por completo la conducción eléctrica y, lo que es más importante, revelar evidencia física de los efectos de un problema de muchos años para los contactos eléctricos conocidos como inhomogeneidad de la barrera. El estudio reveló los límites eléctricos y físicos de los materiales que permitirán a los nanoingenieros seleccionar las propiedades de los dispositivos nano-hilos manufacturables.
«Los experimentos tenían una premisa sencilla, pero eran difíciles de optimizar y permitir la creación de imágenes a escala atómica de las interfaces. Sin embargo, era esencial para este estudio y permitirá que muchos más materiales sean investigados de manera similar. El Dr. Lord, recientemente nombrado Miembro Senior de Sêr Cymru II, cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional a través del Gobierno de Gales
«Esta investigación nos da ahora una comprensión de estos nuevos efectos y permitirá a los ingenieros en el futuro producir de forma fiable contactos eléctricos con estos nanomateriales, que son esenciales para los materiales que se utilizarán en las tecnologías del futuro.
«Los nuevos conceptos mostrados aquí ofrecen interesantes posibilidades para dispositivos de nanoalambre puenteados, como la electrónica transitoria y los interruptores de circuito reactivos, que responden a los cambios en las señales eléctricas o factores ambientales y proporcionan reacciones instantáneas a la sobrecarga eléctrica».
El equipo de investigación de Swansea utilizó equipos experimentales especializados en el Centro para la NanoSalud y colaboró con el profesor Quentin Ramasse del SuperSTEM Laboratory, Science and Facilities Technology Council1-3 y el Dr. Frances Ross del IBM Thomas J. Watson Research Center, USA. 3 Los científicos pudieron interactuar físicamente con las nanoestructuras y medir cómo los cambios atómicos en los materiales afectaron el rendimiento eléctrico.
Las nanopartículas pueden venir en una amplia gama de morfologías, desde esferas, pasando por escamas y plaquetas, hasta estructuras dendríticas, tubos y varillas. La Fig. 2 muestra algunos ejemplos de estos nanomateriales. La sofisticación de los procesos de producción de algunos materiales ha alcanzado su máximo nivel en el laboratorio, donde se han realizado complejas estructuras tridimensionales como muelles, bobinas y cepillos.
El Dr. Frances Ross, IBM, EE. UU., añadió:»Esta investigación demuestra la importancia de la colaboración global, particularmente en lo que se refiere a permitir que se utilice una instrumentación única para obtener resultados fundamentales que permitan a la nanociencia entregar la próxima generación de tecnologías».
La nanotecnología es la reducción de los materiales cotidianos por parte de los científicos al tamaño de los nanómetros (un millón de veces más pequeños que un milímetro en una regla estándar) y se considera el futuro de los dispositivos electrónicos. Los avances científicos y de ingeniería están dando lugar a nuevas tecnologías, como componentes informáticos para dispositivos y sensores inteligentes para controlar nuestra salud y el medio ambiente circundante.
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Motores moleculares: Desacelerando el movimiento
La nanotecnología está teniendo una gran influencia en el Internet de las Cosas que conecta todo, desde nuestras casas hasta nuestros automóviles, en una red de comunicación. Todas estas nuevas tecnologías requieren avances similares en los circuitos eléctricos y especialmente en los contactos eléctricos que permiten el correcto funcionamiento de los dispositivos con electricidad.
Referencias & Fuentes
pubs.acs.org | Stability of Schottky and Ohmic Au Nanocatalysts to ZnO Nanowires
phys.org | New research explores the limits of nanomaterials and atomic effects for nanotechnology
