Τι είναι τα Nanowires;
Τα Nanowires βασίζονται σε ένα επίπεδο υπόστρωμα υλικών ημιαγωγών, όπως το πυρίτιο και το γερμάνιο. Τα Nanowires είναι απλά πολύ μικρά καλώδια. Αποτελούνται από μέταλλα όπως ασήμι, χρυσό ή σίδηρο. Το νανόμετρο μετριέται ως χωρική μέτρηση που είναι περίπου 10-9 μέτρα και χρησιμοποιούνται κυρίως στις νανοτεχνολογίες για την κατασκευή νανομηχανών. Το μικρό νανοσύρμα δημιουργείται από σωματίδια Nano με διάμετρο τόσο μικρή όσο το νανόμετρο.
Μια σύντομη περιγραφή για τη νανοτεχνολογία
Η νανοτεχνολογία θεωρείται ότι έχει την ύλη σε διαστάσεις περίπου 1 έως 100 νανόμετρα, όπου μόνο ένα από τα φαινόμενα τύπου του επιτρέπει εφαρμογές περιγραφής. Η νανοτεχνολογία περιβάλλει την μη επιστημονική επιστήμη, τη μηχανική και την τεχνολογία και περιλαμβάνει απεικόνιση, μέτρηση, σχεδιασμό και χειρισμό της ύλης σε αυτήν την κλίμακα μήκους. Λόγω της νανοτεχνολογίας, η ταχύτητα των υπολογιστών έχει γίνει μεγαλύτερη από πριν, ενώ η αξία των υπολογιστών έχει μειωθεί.
Οι νανοτεχνολογίες έχουν πολλές εφαρμογές όπως οι νανοσύρματα, τα νανοηλεκτρονικά, τα νανοτμπότ, τα νανοϋλικά, τα νανοχόνδρια, κ.λπ. Ως εκ τούτου, η νανοτεχνολογία αναφέρεται στην αναπτυξιακή πράξη ή ικανότητα προσπάθειας με υλικά ή ουσίες στην κλίμακα από 1 έως 100 νανόμετρα. Η ικανότητα εφαρμογής σε αυτό το βαθμό καθιστά νέα αποζημίωση σε πολλά προϊόντα και εφαρμογές, όπως αυτές που καθιερώνονται στην κατασκευή ημιαγωγών, ουσία στην επιστήμη και την ιατρική, κ.λπ.
Ηλεκτρονικές χρήσεις της νανοτεχνολογίας
Η νανοτεχνολογία στον τομέα της τεχνολογίας αυξάνει την ικανότητα των ηλεκτρονικών συσκευών μειώνοντας παράλληλα το βάρος και την κατανάλωση ενέργειας.
- Βελτιώνει τις οθόνες στις ηλεκτρονικές συσκευές.
- Αύξηση της πυκνότητας των τσιπ μνήμης
- Μείωση του μεγέθους των τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται σε ολοκληρωμένα κυκλώματα
Η νανοτεχνολογία μπορεί να πιάσει το κλειδί για να δημιουργήσει χώρο πιο άνετο. Οι εξελίξεις στα νανοϋλικά καθιστούν εφικτές τις σημαντικές ηλιακές συσκευές και ένα καλώδιο για το διαστημικό βαρούλκο. Μειώνοντας εκτενώς την απαιτούμενη ποσότητα καυσίμου πυραύλων, αυτές οι εξελίξεις θα μπορούσαν να μειώσουν το κόστος της τροχιάς επίτευξης και του ταξιδιού στο διάστημα.
Βασικά στοιχεία του Nanowires
Βασικά η διάμετρος των νανοσωλήνων είναι ένα νανόμετρο, ο μηχανικός λειτουργεί με 30 και 60 νανόμετρα.
Το σχήμα αποτελείται από ράβδο δέσμης ιόντων στην οποία στερεώνονται το κλείστρο, το άνοιγμα, ο στόχος και ο ανιχνευτής που έχει τη μορφή σωλήνα. Ένα nanowire παίζει σημαντικό ρόλο στον τομέα των κβαντικών υπολογιστών και τα nanorobots είναι πολύ μικροσκοπικά μηχανήματα που έχουν προγραμματιστεί για μια συγκεκριμένη λειτουργία ή εργασίες επανειλημμένα με κάποια ακρίβεια σε μη κλίμακα διάσταση. Μια ευρεία ποικιλία στοιχειακών, δυαδικών και σύνθετων νανοαγωγών ημιαγωγών έχει συντεθεί μέσω της μεθόδου VLS, και έχει επιτευχθεί συγκριτικός καλός έλεγχος της κατανομής διαμέτρου και διαμέτρου των νανοσωλήνων.
Υπάρχουν δύο βασικές προσεγγίσεις για τη σύνθεση νανοσωλήνων: από πάνω προς τα κάτω και από κάτω προς τα πάνω. Ένα top-down έρχεται σε θέση να μειώσει ένα μεγάλο κομμάτι ουσίας σε μικρά κομμάτια. Μια προσέγγιση από κάτω προς τα πάνω συνθέτει το nanowire συνδυάζοντας στοιχεία διαφημιστικών στοιχείων. Οι περισσότερες τεχνικές σύνθεσης χρησιμοποιούν μια προσέγγιση από κάτω προς τα πάνω. Τα τρανζίστορ Nanowire που κατασκευάζονται με συμβατικές μεθόδους λιθογραφικής κατασκευής μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση σε ηλεκτρονικά χωρίς κλίμακα.
Στην τεχνολογία υπάρχουν διαφορετικοί τύποι νανοσωλήνων, όπως: Μεταλλικά νανοσύρματα, ημιαγωγικά νανοσύρματα, μονωτικά νανοσύρματα. Η δομή των νανοσωλήνων είναι πολύ απλή, κατασκευασμένη από ποικιλία υλικών.
Ένα απλό τρανζίστορ Silicon Nanowire φαίνεται στο σχήμα. Το τρανζίστορ πυριτίου nanowire απλοποιεί την επεξεργασία και επιτρέπει στις συσκευές να ενεργοποιούνται και να απενεργοποιούνται πιο εύκολα.
Nanowire
Τα κανάλια πλάτους 60 νανομέτρων εμφανίζουν πολύ μεγαλύτερη διαφορά στο ρεύμα μεταξύ των καταστάσεων ενεργοποίησης και απενεργοποίησης από ότι ισχύει για μεγαλύτερα κανάλια αναφοράς πλάτους έως 5 μικρομέτρων. Αυτό υποδηλώνει ότι όταν ένα κανάλι έχει μειωθεί στο νανο καθεστώς, οι εξαιρετικά στενές αναλογίες μειώνουν σημαντικά την τρέχουσα διαρροή που σχετίζεται με ελαττώματα στο πυρίτιο. Ως αποτέλεσμα, τα τρανζίστορ είναι λιγότερο ευαίσθητα στον ηλεκτρονικό θόρυβο στο κανάλι και μπορούν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν πιο αποτελεσματικά.
Ιδιότητες του nanowire:
- Μηχανική ιδιότητα:
Η τεράστια ποσότητα ορίων κόκκων σε ένα χύμα υλικό κατασκευάζεται από νανοσωματίδια που επιτρέπουν την επέκταση των ορίων των κόκκων που οδηγεί σε υψηλή ευελιξία. Το παρακάτω σχήμα αποτελείται από συσκευή μονώματος πύλης και υπόστρωμα που εμπλέκονται στη λειτουργία της μηχανικής ιδιότητας του nanowire.
- Μαγνητική ιδιότητα:
Στη μαγνητική ιδιότητα των νανοσωματιδίων, η ενέργεια της μαγνητικής ανισοτροπίας μπορεί να είναι τόσο μικροσκοπική που ο φορέας της μαγνητισμού κυμαίνεται θερμικά, αυτό ονομάζεται υπερμαγνητισμός. Τέτοια υλικά είναι απαλλαγμένα από αναμνήσεις και καταναγκασμούς. Το άγγιγμα των υπερμαγνητικών σωματιδίων χάνει αυτήν την ειδική ιδιότητα επικοινωνώντας με την αναμονή ότι τα σωματίδια διατηρούνται σε απόσταση. Ασυνήθιστα ηλεκτρονικά και μαγνητικά χαρακτηριστικά καθιερώνονται σε μη μηδενική θερμοκρασία, όπως η μεταβολή του μονωτικού μετάλλου σε μεταλλικά οξείδια, μη Fermi υγρή απόδοση υψηλής συσχετιζόμενης ένωσης f-ηλεκτρονίων, μη χαρακτηριστική κατάσταση συμμετρίας της συσκευής υπεραγωγών υψηλής Tc. Ο συνδυασμός των σωματιδίων με υψηλή ενέργεια ανισοτροπίας με ένα υπερ μαγνητικό μπορεί να οδηγήσει σε μια νέα κατηγορία μόνιμων μαγνητικών υλικών.
- Καταλυτική ιδιότητα:
Λόγω της μεγάλης επιφάνειας της περιοχής, τα νανοσωματίδια που κατασκευάζονται από οξείδιο υλικών μετάβασης εμφανίζουν κίνητρα καταλυτικών ιδιοτήτων. Σε μερικές από τις ειδικές περιπτώσεις, η κατάλυση μπορεί να βελτιωθεί και να είναι επιπρόσθετη ειδική με τη διακόσμηση αυτών των σωματιδίων με ξεσκονόπανο από χρυσό και πλατίνα.
- Οπτική ιδιότητα:
Στην οπτική ιδιότητα, η κατανομή των μη συσσωματωμένων νανοσωματιδίων σε ένα πολυμερές χρησιμοποιείται στον κατάλογο της διάθλασης. Επιπλέον, μια τέτοια διαδικασία μπορεί να κατασκευάσει υλικό με μη γραμμικές οπτικές ιδιότητες ή οπτική ιδιότητα. Τα σωματίδια χρυσού και Cd se nano σε γυαλί οδηγούν σε ημι-αγώγιμες νανο πρακτικές κόκκινου ή πορτοκαλιού χρωματισμού και μερικοί νανο-συνθέτες πολυμερών οξειδίων δείχνουν ότι η απόδοση φθορισμού είναι μπλε μετατόπιση με μειωμένο μέγεθος σωματιδίων. Η περιστροφή Faraday είναι ένα από τα μαγνητικά οπτικά εφέ εξαιρετικά προκαθορισμένα για το Ferro υγρό.
Εφαρμογές Nanowires:
- Οι συσκευές Nanowire μπορούν να συναρμολογηθούν με λογικό και προβλέψιμο τρόπο επειδή:
- Τα νανοσύρματα μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια κατά τη σύνθεση
- Χημική σύνθεση
- Διάμετρος
- Μήκος
- Τα νανοσύρματα χρησιμοποιούνται σε ετεροδομή τα οποία υποδιαιρούνται ως αξονική ελαστική δομή για ex-Gap-GaAs, ακτινωτή ετεροδομή ex-SiGe και νανο superlatticles.
- Τα Nanowires εφαρμόζονται κυρίως σε αισθητήρες όπως αισθητήρας ph και αισθητήρας αερίου.
- Χρησιμοποιείται στην κατασκευή νανοφωτίων και νανοβρογχών με τεχνολογία υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής λέιζερ.
- Υπάρχουν αξιόπιστες μέθοδοι για την παράλληλη συναρμολόγηση τους.
Τα Nanowires αντιπροσωπεύουν την καλύτερα καθορισμένη κατηγορία δομικών μονάδων νανοκλίμακας και αυτός ο ακριβής έλεγχος των βασικών μεταβλητών επέτρεψε αντίστοιχα ένα ευρύ φάσμα συσκευών και στρατηγικών ολοκλήρωσης.
Δικαιώματα φωτογραφίας:
