بررسی پارامتر جدید نانومقیاس در سیلیکون

محققان دانشگاه آلتو به بررسی استحکام نانوذرات پرداختند. آنها معتقدند که در مقیاس
نانو، مواد می‌توانند به نصف مقدار اولیه خود فشرده شوند بدون این که شکسته شوند.
نتایج کار آنها می‌تواند در طراحی و تولید ادوات نانومقیاس مورد استفاده قرار گیرد.

در مقیاس توده‌ای، مواد مختلفی نظیر سیلیکون شکننده هستند. محققان یک تیم بین
المللی به‌رهبری رومان نواک دریافتند که در مقیاس نانو، مواد می‌توانند به نصف
مقدار اولیه خود فشرده شوند بدون این که شکسته شوند. آنها به بررسی اتم به اتم
تغییر چیدمان اتم‌ها در یک ذره کروی پرداختند که در اثر فشرده شدن اتفاق می‌افتد.
این گروه دریافتند که پاسخ مواد به فشرده شدن کاملا بستگی به درجه رها بودن ذرات
دارد که این موضوع با اصل “اثر اندازه” مغایرت دارد. فشردن ساختار ماده منجر
به‌بروز مکانیسم‌های تغییر شکل غیر معمولی می‌گردد که در اثر آن شکل ذره تغییر
می‌کند.

سیلیکون در حالت توده‌ای، با تحمل انتقال فاز، از خود انعطاف پذیری نشان می‌دهد.
اما محققان دریافته‌اند که سیلیکون با تغییر اندازه از حالت توده‌ای، با محدودیت
بالا به حالت نانوذره‌ای، با محدودیت کمتر، دچار تغییر در پاسخ مکانیکی می‌شود.

این تحقیق درک ما را از انعطاف پذیری در حجم‌های نانومقیاس بهبود می‌بخشد که در
نهایت تاثیر زیادی روی تطابق پذیری زیستی مواد و همچنین خواص عاملی آن می‌گذارد.
این کار تاثیر زیادی روی ادوات نانو در آینده نظیر رهاسازی دارویی، تراشه‌ها، لیزر،
شناساگرهای نوری ماوای بنفش و نشان‌گذارهای زیستی خواهد گذاشت.

تا پیش از این، بررسی پارامتر “محدودیت در مقیاس نانو” به این شفافی انجام نشده بود
و وابستگی آن به پدیده اندازه مورد توجه قرار نگرفته بود. این پروژه پرده از یک
معما برمی‌دارد. نتایج این تحقیق بحث‌های پیشین را خاتمه داده و می‌توان از فواید
آن در پردازش نانوساختارهای آینده در مقیاس انبوه استفاده کرد.