ورود نانوابزارهای مکانیکی به دنیای نیمه‌رساناها

گروهی از دانشمندان و مهندسان دانشگاه ویسکانسین – مادیسون، در یک بررسی جدید با
رسوب دادن لایه بسیار نازکی از اتم‌های گالیم روی یک نانوماشین سیلیکونی، توانسند
با ایجاد خواص الکترومکانیکی در این ماشین، با استفاده از الکترون بخش‌های متحرک آن
را به حرکت درآورند.

این کار در واقع ترکیب مستقیمی از خواص مکانیکی و تنظیم‌پذیری الکتریکی آن هم با
دقتی بی‌سابقه به شمار می‌آید و به کمک آن می‌توان خواص مکانیکی نانوماشین‌ها را تا
حد قابل ملاحظه‌ای بهبود داد.

هم‌اکنون نانوابزارهای مکانیکی از ساندویچ‌های سیلیکونی و فلزی ساخته می‌شوند؛ اما
در این روش جدید با حذف کامل لایه فلزی، می‌توان ناخالصی‌های لازم را مستقیماً در
خود این دستگاه ایجاد نمود. با این کار ضمن امکان سفارشی‌تر شدن، نانوابزار ساخته‌شده
سبک‌تر و حساس‌تر می‌شود و کار با آن هم راحت‌تر می‌شود.

به عقیده این دانشمندان، در آینده ایجاد کیفیت الکترومکانیکی در نانوابزارها
کاربردهای بسیار وسیعی خواهد یافت؛ مثلاً در زیست‌پزشکی می‌توان از آن برای اندازه‌گیری
مؤثر و تعیین سریع و دقیق جرم تک‌پروتئین‌ها استفاده نمود. با توجه به کم بودن جرم
خود این دستگاه‌ها است، می‌توان از برخورد پروتئین‌ها به آن اطلاعات لازم را به دست
آورد.

کاربردهای بالقوه دیگر این روش عبارتند از: فناوری باتری‌های نوین، ترانزیستورهای
قابل تنظیم به شیوه مکانیکی، پیل‌های خورشیدی بهبودیافته، دیود‌های نشردهنده نور با
حساسیت بالا (که می‌توان از آن به‌عنوان نمایشگر در حسگرهای میکروسکوپی استفاده
نمود) و پروب‌های فوق‌العاده حساس با قابلیت تشخیص تک‌مولکول‌های بیولوژیکی.

گفتنی است گزارش این تحقیق در شماره ۲۶ سپتامبر نشریه Physica Status Solidi به چاپ
رسیده‌است.