Aalto Ülikooli teadlaste poolt tehtud uus avastus võib mõjutada tuleviku nanoseadmete ehitust.
Suurema tükina on mitmed materjalid – nende seas ka räni – sama haprad kui klaas. Nanoosakesena võib sama materjali aga suruda kokku pooleni oma ruumalast ilma seda purustamata. Rahvusvaheline teadlastegrupp, keda juhtis professor Roman Novak, tegi sellega seoses uue avastuse, kirjutab Physorg.com.
Ränikiip.
Teadlased jälgisid aatom aatomi haaval ümbekorrastumisi, mis tekkisid väikeste ränisfäärikeste kokkusurumisel. Nad leidsid, et materjali reaktsioon sõltus piiratuse astmest, mis on vastupidine hästituntud “suuruse efektile.” Materjali ruumala vähendamine põhjustab mehaaniliselt tekitatud kujumuutuste korral ootamatuid deformatsioonimehhanisme.
Suurema tükina on ränil teadupärast plastsed omadused, mida iseloomustavad faasiüleminekud. Uurimuses leiti aga, et üleminek suhteliselt piiratud tüki olekust vähem piiratud nanoosakese olekusse viib muutusteni räni mehaanilises reaktsioonis.
Uurimus annab põhja nanoruumalas tekkiva plastsuse uurimiseks, olles seega korratavaks vahendiks kristalli ebakorrapärasuste, mis dramaatiliselt mõjutavad materjali funktsionaalseid omadusi ja biosobivust, loomisel. Selle teema lihtne seletus mõjutab suurelt tuleviku nanoseadmeid, nende seas näiteks ultraviolett-fotodetektoreid, lasereid kiibil, ravimitransportereid ja bioloogilisi markereid.
,,Nanoskaalas piiratuse” parameetrit pole seni kunagi suurusest sõltuvate nähtuste seletamisel otseselt arvesse võetud. Uurimustulemused lahendavad mõningaid dilemmasid, milledest varasemates uurimustes kirjutatud on, ning annab võimaluse terve hulga uute nanoseadmete valmistamiseks.
Teadusartikkel: “Deconfinement leads to changes in the nanoscale plasticity of silicon“