تنظیم فعال‌کننده‌ها در مقیاس نانو

محققان آمریکایی موفق به تولید یک ارتعاش‌کننده نانومکانیکی شدند که با
استفاده از یک مکانیسم فعال‌کنندگی قابل تنظیم و با کارایی بالا (مبتنی بر
اثر پیزوالکتریک) انرژی الکتریکی را به کشش‌های مکانیکی تبدیل می‌کند.

این مکانیسم که با مکانیسم‌های به کار رفته در سیستم‌های نانوالکترومکانیکی
قبلی تفاوت‌های زیادی دارد، می‌تواند در زمینه‌هایی همچون آرایه‌های
نانومکانیکی برای حسگری شیمیایی، کلیدهای با سرعت بالا، و محاسبات منطقی
نانومکانیکی مورد استفاده قرار بگیرد.

سوتیریس ماسمانیدیس از موسسه فناوری کالیفرنیا و یکی از اعضای این تیم
تحقیقاتی در مصاحبه به nanotechweb.org می‌گوید: «بسیاری از تحقیقاتی که
تاکنون در زمینه NEMSصورت گرفته است، روی تبدیل نوسانات مکانیکی کوچک به
سیگنال‌های الکتریکی قابل تشخیص تمرکز داشته‌اند. ما این فرصت ر ا دیدیم که
پدیده عکس، یعنی تبدیل الکتریسیته به کشش‌های مکانیکی با استفاده از اثر
پیزوالکتریک که در برخی بلورها یافت می‌شود را، مورد مطالعه قرار دهیم».

لایه ساختاری این ابزار از یک دیود ساخته شده از آرسنید گالیوم با ضخامت
۲۰۰ نانومتر تشکیل می‌شود.

ماسمانیدیس و همکارانش با استفاده از روش‌های استاندارد نانوساخت، این دیود
را روی یک پایه سوار کردند. این محققان دریافتند که از طریق اعمال یک ولتاژ
نوسانی کوچک در یک محدوده فرکانسی مناسب می‌توانند دیود را وادار به ارتعاش
مکانیکی کنند.

ماسمانیدیس می‌گوید: «ما مشاهده کردیم که نه تنها این ساختارها به وسیله
اثر پیزوالکتریک فعال می‌شوند، بلکه رفتاری در این ساختارها مشاهده می‌شود
که تنها در ابزارهای نانومقیاس که در آنها ضخامت به حد « ضخامت تخلیه دیود»
نزدیک می‌شود، غالب است.

این محققان نتایج کار خود را نشریه Science منتشر کرده‌اند.