Nanobots verzaubern mit Diamant-Teile

Verschleiß und präsentiert ein einzigartiges Problem für mikroskopische Nanobots. Heimwerker können nicht anders als ihre größeren Verwandten einfach ein Ersatzteil in eine Maschine getauscht, die die Größe des ein rotes Blutkörperchen ist. Die Lösung? Machen Sie Mikro-elektromechanische Systeme (MEMS) von Diamanten, da nichts besser als der weltweit härteste Substanz tägliche Abnutzung widersteht.

Wissenschaftler am National Institute of Standards and Technology (NIST) haben herausgefunden, wie man genau das zu tun, Radierung mikroskopische, kastenförmige Gruben in Diamant mit ätzenden Chemikalien. Die Divots sind so genau, dass sie leicht die Zähne der Zahnräder oder eine andere Komponente einer nanoskaligen Maschine werden könnte.

"Diamant der ideale Stoff für MEMS-Geräte, kann", sagte Craig McGray, ein Forscher am NIST. "Es kann extreme Bedingungen standhalten, plus es ist in der Lage, diese neue Nachfrage der Verbraucher-Elektronik bei sehr hohen Frequenzen vibrieren. Aber es ist natürlich sehr schwer, und es wurde keine Möglichkeit, sehr genau bei kleinen Maßstäben zu entwickeln. "Wir denken, dass unsere Methode, die erreichen kann."

Die Methode verwendet eine chemische Ätzverfahren, um Hohlräume in der Diamantoberfläche zu schaffen. Die kubische Form eines Diamant-Kristalls kann auf verschiedene Weise in Scheiben geschnitten – eine Tatsache, dass Juweliere beim Erstellen von Facetten auf Edelsteine nutzen. Die Geschwindigkeit der Ätzvorgang hängt von der Ausrichtung des Segments, in einem viel langsameren Tempo in Richtung des Würfels "Gesichter" auftreten – denken Sie an den Cube in kleinere Würfel schneiden – und diese Gesicht Ebenen einsetzbar als eine Art Grenze wo Radierung gemacht werden zu stoppen, wenn gewünscht.

In ihren anfänglichen Experimenten erstellt das Team Hohlräume in einer Breite von 72 Mikrometer, jeweils mit glatten vertikalen Seitenwänden und einem flachen Boden. Zum Vergleich: ein menschliches Haar ist etwa 100 Mikrometer dick.

"Wir möchten herausfinden, wie man die Kontrolle über diesen Prozess weiter zu optimieren," sagte McGray, "aber einige Möglichkeiten Diamant verhielten sich unter die Bedingungen, die wir gewohnt waren unerwartet. Wir planen, einige dieser Geheimnisse zu erforschen, während wir ein Prototyp Diamant MEMS Gerät zu entwickeln."

Diese Geschichte wurde von InnovationNewsDaily, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt. Folgen Sie InnovationNewsDaily auf Twitter @News_Innovation oder auf Facebook.