Fortalecimento de florestas frágeis de nanotubos de carbono para novas aplicações de MEMS
p Sistemas microeletromecânicos (MEMS) são dispositivos incrivelmente minúsculos, frequentemente construído na escala de milionésimos de um metro. As estruturas convencionais de MEMS tendem a ser feitas de materiais à base de silício familiares à indústria de microeletrônica, mas isso ignora um conjunto de materiais úteis, como outros semicondutores, cerâmica, e metais. Ao usar uma variedade de materiais não comumente associados à tecnologia MEMS, uma equipe da Brigham Young University (BYU) em Provo, Utah criou microestruturas mais fortes que podem formar com precisão, formas 3-D altas e estreitas - características nunca antes possíveis em MEMS. Os pesquisadores apresentarão suas últimas descobertas no AVS 59th International Symposium and Exhibition, realizada de 28 de outubro a 2 de novembro, em Tampa, Flórida p Para quebrar a barreira de materiais MEMS, os pesquisadores desenvolveram um novo processo de produção denominado microfabricação com modelo de nanotubos de carbono (CNT-M). Ele usa padronizado, arranjos de nanotubos de carbono alinhados verticalmente chamados de florestas como um andaime de microfabricação 3-D. Com este andaime, os pesquisadores podem criar precisos, microestruturas altas e finas. Mas as florestas são extremamente frágeis. Para torná-los mais resistentes, a equipe substituiu os espaços de ar entre os nanotubos de carbono por um material de enchimento por deposição atomística.
p A equipe usou sua nova estrutura CNT-M para fabricar componentes de metal de tungstênio, molibdênio e níquel. Esses metais fornecem propriedades desejáveis para aplicações e componentes de MEMS, incluindo alta condutividade elétrica e térmica, altas temperaturas de fusão, resistência à corrosão, baixa expansão térmica e dureza.
p Os avanços da equipe da BYU abrem a porta para a manipulação de matéria de novas maneiras que otimizam a eficiência, desempenho e custo em uma variedade de campos, incluindo remédios, imagem, Informática, síntese de materiais, síntese química, e impressão. A maioria dos processos biológicos e biomédicos ocorre em nanoescala. O desenvolvimento de modelos e modelos nesta escala permite que os cientistas interajam com, controlar e alavancar o físico incomum, químico, mecânico, e propriedades ópticas de materiais em sistemas naturalmente minúsculos.
p Já, os pesquisadores da BYU usaram com sucesso sua nova técnica para fazer dispositivos de detecção de produtos químicos que podem validar reações químicas durante a produção farmacêutica. Robert C. Davis, membro da equipe, PhD, imagina que um dia o CNT-M pode até desempenhar um papel na criação de novas baterias de maior durabilidade.