هر چند سیستم‌های نانوالکترومکانیکی (NEMS) تاکنون کاربردهای عملی کمی داشته‌اند؛ اما اکنون فیزیکدانان دانشگاه مونیخ در آلمان تحول بزرگی در این زمینه ایجاد کرده‌اند. آنها از نانورشته‌های ساخته‌شده از یک ماده‌ی نارسانا سیستمی ساخته‌اند که در آن هر نانورشته می‌تواند به طور جداگانه تحریک شود. می‌توان هزاران عدد از این نانورشته‌ها را روی یک تراشه کوچک مجتمع کرد. یکی از این افزاره‌هایی که می‌توان با این سیستم ساخت، یک بینی مصنوعی بسیار حساس است؛ که مولکول‌های مختلفی از جمله آلاینده‌ها را به طور منفرد شناسایی می‌کند.
حرکت به سمت بینی‌های مصنوعی با کمک فناوری‌نانو
هر چند سیستم‌های نانوالکترومکانیکی (NEMS) تاکنون کاربردهای عملی کمی داشته‌اند؛ اما اکنون فیزیکدانان دانشگاه مونیخ در آلمان تحول بزرگی در این زمینه ایجاد کرده‌اند. آنها از نانورشته‌های ساخته‌شده از یک ماده‌ی نارسانا سیستمی ساخته‌اند که در آن هر نانورشته می‌تواند به طور جداگانه تحریک شود. می‌توان هزاران عدد از این نانورشته‌ها را روی یک تراشه کوچک مجتمع کرد. یکی از این افزاره‌هایی که می‌توان با این سیستم ساخت، یک بینی مصنوعی بسیار حساس است؛ که مولکول‌های مختلفی از جمله آلاینده‌ها را به طور منفرد شناسایی می‌کند.
این سیستم‌ها شامل رشته‌هایی با قطر حدود ۱۰۰ نانومتر هستند که از نیترید سیلیکون نارسانا ساخته شده‌اند و می‌توانند برای نوسان‌کردن به طور ویژه‌ای تحریک شوند. اگر این نانورشته‌ها در معرض مواد شیمیایی خاصی قرار گیرند، مولکول‌ها روی آنها لنگر خواهند انداخت. بویژه روی هر رشته فقط یک نوع مولکول لنگر می‌اندازد. هنگامی که یک مولکول روی یک نانورشته لنگر می‌اندازد، نانورشته سنگین‌تر می‌شود و نوسانش مقدار خیلی کمی تغییر می‌کند.
این محققان می‌گویند: ما با اندازه‌گیری میزان این تغییر نوسان می‌توانیم مواد شیمیایی را با دقت مولکولی شناسایی کنیم. به طور ایده‌آل شما می‌توانید چندین هزار عدد از این نانورشته‌ها را روی یک تراشه به اندازه یک ناخن، داشته باشید به طوری که هرکدام از این نانورشته‌ها قادر به شناسایی بسیار دقیق یک مولکول منفرد باشند. در این صورت شما می‌توانید یک بینی مصنوعی بی‌نهایت حساس بسازید.
این محققان یک سیستم نانوالکترومکانیکی ساخته‌اند که در آن نانورشته‌ها بوسیله برهم‌کنش دی‌الکتریک به صورت منفرد، تحریک می‌شوند. این نانورشته‌ها طبق این اصل فیزیکی، هنگامی که در معرض یک میدان الکتریکی غیر هموژن قرار گیرند؛ برای نوسان‌کردن تحریک می‌شوند. تغیر میدان الکتریکی که برای این تحریک لازم است بین دو الکترود طلای قرار گرفته نزدیک این نانورشته‌ها ایجاد می‌شود و این نوسان‌ها بوسیله دو الکترود دیگر اندازه‌گیری می‌شوند.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی Nature منتشر شده است.
