Durch Cameron Chai
Ein Forscherteam an IBM-Forschung - Zürich, die Universität von Wisconsin-Madison und die Universität von Pennsylvanien hat eine Nano--groß Silikonhartmetallschneide entwickelt, die eine Verschleißfestigkeit 10.000 Falten höher als die von früheren Auslegungen, ein bedeutender Durchbruch beim Nanomanufacturing für Anwendungen wie Biosensors für Umgebungs- und Gesundheitswesenüberwachung hat.
Die neue Nano--groß Silikonhartmetallschneide trägt weg mit einer Kinetik unter einem atom/mm des Schiebens über eine Siliciumdioxidsubstratfläche, ein sehr-niedriger Wert, wenn sie mit der Abnützungskinetik von traditionellen Silikonspitzen verglichen wird. Sie hat eine 100fache hohe Härte, wenn sie mit den bahnbrechendes Silikon Oxid-lackierten diamantenähnlichen Kohlenstoffspitzen verglichen wird, die letztes Jahr von der gleichen Gruppe fabriziert werden.
Die Forscher haben einen neuen Prozess für die Fabrikation der Nano--groß Silikonhartmetallschneide entwickelt. Im Prozess fand Belastung von nanoscale Silikon-Spitzenoberflächen durch Kohlenstoffionen gefolgt von einem Ausglühenprozeß, um eine starke Silikonkarbidschicht zu bilden, beim Beibehalten der ursprünglichen der Silikonschärfe das nanoscale Spitze statt. Dieser neue Prozess stellt auch ein Haftvermögen zwischen dem zugrunde liegenden Material und der verhärteten Oberfläche der Spitze sicher und ähnelt dem Verhärtungsprozeß des Stahls.
Die Hartmetallschneide, die hauptsächlich Silikon und Kohlenstoff enthält, wird dann zu einer Nano--groß Spitze abgezogen und befestigt zu einem Silikon microcantilever Ende für Atomkraftmikroskopieanwendungen. Außer dem Beibehalten der Schärfe und der Verschleißfestigkeit, produziert der neue Prozess auch die Nano--groß Spitze mit einer Ausdauer, die sie über eine harte Substratfläche wie Siliciumdioxid schieben lässt. Es ist in hohem Grade wichtig, weil Silikon in allen Baumustern IS-Einheiten verwendet wird und in seiner Oxidform in der Atmosphäre existiert und das Anlagenideal für auftauchende Anwendungen im Nanomanufacturing und im nanolithography macht.
Die Nano--groß überlegene Gleiteigenschaft der Silikonhartmetallschneide gegen Siliziumoxid macht es geeignet für Fühler-basierte Technologien. Nächster Schritt der Forscher' ist, die neue Spitze auf Anwendungen, beginnend mit dem Nanomanufacturing zu prüfen.
Quelle: Schritt