نانوسیمهای سیلیکونی یکی از جذاب‌ترین مواد در حوزه‌ی الکترونیک به‌شمار می‌رود. نتایج تحقیقات دانشمندان دانشگاه کارولینای شمالی نشان میدهد که این نانوسیمها بسیار منعطف‌تر از سیلیکون با اندازه‌ی معمولی هستند.
بررسی خواص مکانیکی نانوسیمهای سیلیکونی
نانوسیمهای سیلیکونی یکی از جذاب‌ترین مواد در حوزه‌ی الکترونیک به شمار می‌رود
که میتوان از آنها در دستگاه‌‌هایی نظیر تلفن همراه و کامپیوتر استفاده کرد؛ اما
آینده‌ی استفاده از این نانوسیمها در دستگاه‌‌ها به خواص مکانیکی آن بستگی دارد.
نتایج تحقیقات دانشمندان دانشگاه کارولینای شمالی نشان میدهد که این نانوسیمها
بسیار منعطف‌تر از سیلیکون با اندازه‌ی معمولی هستند. نتایج این تحقیق مسیر تازه‌‌ای
را برای تحقیقات در حوزه‌ی نانوالکترونیک، نانوحسگر، دیودهای نشری و دیگر کاربردها
باز کرده‌‌است.
سیلیکون نقشی اصلی در صنعت نیمه‌‌هادی بازی می‌‌کند و سیم‌‌هایی که از این
ماده ساخته می‌‌شوند، به‌‌عنوان واحدهای سازنده‌ی اصلی در بخش
نانوالکترونیک خواهد بود. از آنجا که کوچک شدن اندازه‌ی قطر سیم‌‌ها، نسبت
سطح به حجم در آن را افزایش میدهد، دور از انتظار نیست که خواص مکانیکی
نانوسیمهای سیلیکونی متفاوت از سیلیکون‌‌های بزرگ‌تر باشد. متأسفانه
نتایج گزارش‌‌شده در مقالات مختلف درباره‌ی این خواص دارای تناقضاتی است؛
بنابراین محققان دانشگاه کارولینای شمالی دست به آزمایش‌هایی زدند تا
بتوانند خواص الاستیک و شکنندگی نانوسیمهای سیلیکونی را به دست آورند.
آنها به بررسی برخی شاخص‌های فیزیک این نانوسیمها پرداختند که از آن جمله
میتوان به چگونگی کج شدن، حد نهایی کشیدگی، حد نهایی خمیدگی و مقدار
نیرویی که تحمل می‌‌کنند (بدون این که ترک بردارند یا بشکنند) اشاره کرد.
آنها بر روی نانوسیمهای سیلیکونی کار کردند که از فرایند سنتز بخار- مایع-
جامد به دست آمده بودند. این فرایند یکی از متداول‌‌ترین روش‌‌ها در تولید
نانوسیمهای سیلیکونی است.
این گروه تحقیقاتی از روش تست کشش درجا با میکروسکوپ الکترونی روبشی
استفاده کردند. در این روش از نانوجابه‌‌جاکننده (Nano manipulator) و یک
میکروتیرک (Cantilever) استفاده شد و با استفاده از آن، این گروه تحقیقاتی
می‌توانند کج شدن و خمیدگی را به‌صورت زنده (real time) مشاهده کنند. این
در حالی است که میتوان به‌صورت همزمان اطلاعات مربوط به استرس و تنش را
نیز به دست آورد. این روش نه تنها بسیار کاراست، بلکه می‌تواند تعداد
بسیاری نمونه را در یک بازه‌ی زمانی معقول آزمایش کند.
نتایج کار نشان داد که نانوسیمهای سیلیکونی بسیار منعطف است، در حالی که
سیم‌‌های سیلیکونی بزرگ بسیار شکننده بوده، نمی‌‌توان آنها را به حالت
کشیده درآورد یا آنها را اطراف چیزی پیچید. یکی دیگر از نتایج این پروژه آن
است که با کوچک شدن قطر نانوسیمها، مقاومت در برابر شکنندگی افزایش و
خواص الاستیکی کاهش می‌یابد.
