گروهی از محققان آمریکایی و استرالیایی با استفاده از ساختارهای نانوسیمی کوانتومی، پتانسیل‌های الکتریکی قوی و جدیدی توسعه داده‌اند. این الیاف بسیار ریز می‌توانند به پیشرفت فناوری‌های الکترونیکی حساسی همچون حسگرهای مادون قرمز اُپتیکی برای تشخیص حرارت و بررسی
تولید نانوسیم‌های کوانتومی جدید برای ابزارهای اُپتیکی کم‌مصرف
محققان دانشگاه سینسیناتی (UC) با بهره‌گیری از کمک هزینه اعطا شده توسط NSF (بنیاد ملی علوم آمریکا) با گروهی از فیزیکدان‌ها، مهندسان مواد الکترونیکی و دانشجویان دکترا در سرتاسر جهان در زمینه رشد الیاف نانوسیمی بلوری همکاری نموده‌اند.
محققان UC برای استفاده کامل از این فناوری در ابزارهای پیشرفته، ابتدا بررسی دقیق‌تری (در سطح بنیادی) در زمینه چگونگی انتشار و اندازه‌گیری انرژی در طول این نانوسیم‌های بسیار کوچک انجام داده‌اند. پروفسور هاوارد جکسون و پروفسور لی اسمیت، اساتید فیزیک UC، توضیح می‌دهند: «حال که می‌دانیم این فناوری قابل توسعه است، به درک دقیق چگونگی عملکرد فرایندهای الکتریکی درون هسته این نانوسیم‌ها نیاز داریم. پس از تکمیل یک فرآیند استاندارد برای رشد و توسعه نانوسیم‌های بلوری به همراه همکارانمان در دانشگاه ملی استرالیا در کانبرا، حال توانسته‌ایم یک گام دیگر به جلو برداریم. ما می‌توانیم با ترکیب موادی همچون آرسنید گالیوم ایندیوم هسته‌های نانوسیمی بسیار باریک با روکش محافظ تولید کنیم».
این نانوسیم‌های بسیار کوچک با وجود داشتن جرم بسیار پایین برهم‌کنش‌های اُربیت اسپینی بزرگی داشته و می‌توانند الکتریسیته را به خوبی منتقل کنند. شاید بتوان از این نانوسیم‌ها در بهبود تشخیص حرارتی حسگرهای مادون قرمز برای ابزارهای نظامی کوچک بهره برد.
بنابر گفته این محققان، رمز موفقیت این همکاری در استفاده از ترکیبی از مواد برای ایجاد نانوسیم‌هاست. این نانوسیم‌ها که ابتدا در دانشگاه ملی استرالیا تولید شده‌اند، از ترکیبی از دانه‌های مذاب طلا که روی سطح ویژه‌ای پخش شده‌اند، شکل می‌گیرند.
با افزایش دمای محفظه واکنش زیر گازهای آرسنید گالیوم ایندیوم، الیاف بلند میکروسکوپی به‌عنوان هسته نانوسیم‌ها رشد یافتند. سپس ترکیب مواد دیگری به واکنش اضافه شده و لایه بیرونی نانوسیم را که به‌عنوان یک پوسته عمل می‌کند، ایجاد کردند. در نتیجه هتروساختارهای نیمه‌رسانای نانوسیمی کوانتومی با شکل، اندازه و رفتار یکسان تولید شدند.
سپس این نانوسیم‌ها به UC فرستاده شدند تا جکسون، اسمیت و همکارانشان با استفاده از تجهیزات پیچیده، رسانایی و پتانسیل‌های فتوولتائیکی هر الیاف را در طول سطح آن اندازه‌گیری کنند. بنابر گفته محققان، این نانوسیم‌ها بسیار منحصر به فرد هستند؛ زیرا می‌توانند انواع مختلف تابش‌های نوری را به سیگنال الکتریکی تبدیل کنند. به عنوان مثال، این نانوسیم‌ها قادرند تابش‌های مادون قرمز را به سیگنال الکتریکی قابل اندازه‌گیری تبدیل کرده و حسگرهای حرارتی تولید کنند.
