Investigadores de Oxford han desarrollado una técnica para manipular y colocar nanocables con precisión menor a la micra y acelerar el desarrollo de chips aún más pequeños y potentes.
En un estudio publicado en la revista Small, un equipo de investigadores del Departamento de Materiales de la Universidad de Oxford dirigido por Harish Bhaskaran, profesor de nanomateriales aplicados, describe un enfoque innovador para recoger nanocables individuales del sustrato de crecimiento y colocarlos en prácticamente cualquier plataforma con precisión de submarcas. Una micra es una milésima parte de un milímetro.
El método innovador utiliza herramientas novedosas, incluidos filamentos ultrafinos de tereftalato de polietileno (PET) con puntas cónicas a nanoescala que se utilizan para recoger nanocables individuales. A esta pequeña escala, las fuerzas adhesivas de van der Walls (diminutas fuerzas de atracción que se producen entre los átomos y las moléculas) hacen que los nanocables «salten» y entren en contacto con las puntas. Luego, los nanocables se transfieren a un sello elástico transparente en forma de cúpula montado en un portaobjetos de vidrio. Luego, este sello se invierte y se alinea con el chip del dispositivo, con el nanocable impreso suavemente sobre la superficie.
Los nanocables depositados mostraron fuertes cualidades adhesivas y permanecieron en su lugar incluso cuando el dispositivo estaba sumergido en líquido. El equipo de investigación también pudo colocar nanocables en sustratos frágiles, como membranas ultrafinas de 50 nanómetros, lo que demuestra la delicadeza y versatilidad de la técnica de estampado.
Además, los investigadores utilizaron el método para construir un sensor optomecánico (un instrumento que usa luz láser para medir vibraciones) que era 20 veces más sensible que los dispositivos existentes basados en nanocables.
Los nanocables, materiales con diámetros 1.000 veces más pequeños que un cabello humano y propiedades físicas fascinantes, podrían permitir avances importantes en muchos campos diferentes, desde recolectores de energía y sensores, hasta tecnologías cuánticas y de información. En particular, su tamaño minúsculo podría permitir el desarrollo de transistores más pequeños y chips de computadora miniaturizados. Sin embargo, un obstáculo importante para aprovechar todo el potencial de los nanocables ha sido la incapacidad de colocarlos con precisión dentro de los dispositivos.
La mayoría de las técnicas de fabricación de dispositivos electrónicos no pueden tolerar las condiciones necesarias para producir nanocables. En consecuencia, los nanocables generalmente se cultivan en un sustrato separado y luego se transfieren mecánica o químicamente al dispositivo. Sin embargo, en todas las técnicas de transferencia de nanocables existentes, los nanocables se colocan aleatoriamente sobre la superficie del chip, lo que limita su aplicación en dispositivos comerciales.
El estudiante del Departamento de Materiales Utku Emre Ali, quien desarrolló la técnica, dijo en un comunicado: «Este nuevo proceso de ensamblaje de recoger y colocar nos ha permitido crear los primeros dispositivos de su tipo en el ámbito de los nanocables. Creemos que avanzará de manera económica en la investigación de nanocables al permitir que los usuarios incorporen nanocables con las plataformas existentes en el chip, ya sea electrónico o fotónico, desbloqueando propiedades físicas que no han sido alcanzables hasta ahora. Además, esta técnica podría automatizarse por completo, lo que convertiría en una posibilidad real la fabricación a gran escala de chips integrados con nanocables de alta calidad».
europapress.es
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