Enkel etsningsteknik för att skapa vänsterhänt och högerhänt nanostrukturer

- Mar 08, 2017 -

Strukturer som bara kan vara världens minsta skruvar har tillverkats av forskare från byrån för vetenskap, teknologi och forskning (A * STAR), Singapore.


Laget skapade 10-mikrometer silvernanotrådar, 80 nanometer i diameter och med fem sidor. Strukturerna fäst vid ett kiselsubstrat och placerades därefter i en lösning av silver nitrid i etylenglykol vid 80 grader Celsius under 20 minuter. Provet sköljdes sedan ren och processen upprepas fem gånger.

Juni Wei från A * STAR s Singapore Institute of Manufacturing Technology och medarbetare från A * STAR Institute of Materials Research and Engineering, Nanyang Technological University och Nanjing Tech University i Kina, utvecklat en enklare metod som använder för att konvertera en rak nanowire in i en skruv.

Laget skapade 10-mikrometer silvernanotrådar, 80 nanometer i diameter och med fem sidor. Strukturerna fäst vid ett kiselsubstrat och placerades därefter i en lösning av silver nitrid i etylenglykol vid 80 grader Celsius under 20 minuter. Provet sköljdes sedan ren och processen upprepas fem gånger.

När de resulterande trådar avbildades med användning av ett laget observerade mjuka åsar och spår som påminner om gängor. Intressant nog var en sådan struktur inte är uppenbart när ett enda steg etsning användes.

Etsning fungerar oftast längs specifika kristallografiska riktningar, vilket leder till symmetriska strukturer, så laget ville veta hur motsvarande kristall fasetter kan etsas på ett anisotropt sätt. De föreslår att denna ovanliga etsning läge kan börja med att skapa gropar vid gränserna mellan de fem kristallografiska regioner som utgör femkantiga nanotrådar. Dessa gropar samman i en vinkel, som drivs av benägenheten att minimera ytenergin, och därmed skapa åsar och spår som löper runt nanotråden.

"Denna selektiva etsning drivs av en snabbare etsningshastighet på några defekta platser på silvernanowire", säger Wei. "Därmed kan vi omvandla en regelbunden struktur i osymmetrisk en."

Sådana kirala nanostrukturer har en mycket större yta än en rak nanowire av liknande storlek. Detta gör dem potentiellt användbara för analystillämpningar. "Vi hoppas att nästa använda nanoscrews vid tillverkning av sensorer och transparenta ledare", säger Wei.

A * STAR-anslutna forskare som bidrar till denna forskning är från Singapore Institute of Manufacturing Technology och Institute of Materials Research and Engineering.

Ett par:Ledande bläck 2017: nästa stora saker Nästa:Silver Nanowire Skin sensor för mätning av hydrering nivåer