Istraživači slučajno izradili žice od srebra debljine tek jednog atoma
Multinacionalni tim istraživača na Tehnološkom sveučilištu Queensland izvodio je eksperiment kojim su ispitivali svojstva srebra na razini atoma, kada su slučajno otkrili metodu za izradu najtanjih mogućih žica
Trend minijaturizacije elektroničkih komponenti jednom će dosegnuti fizikalne granice materijala i morat će se zaustaviti. No, znanstvenici diljem svijeta rade na novim materijalima i otkrićima koja će omogućiti da se zaustavljanje ne dogodi tako skoro. Na tom tragu je i nova vijest o znanstvenom radu s australskog Tehnološkog sveučilišta Queensland (QUT), u kojem se opisuje kako su tamošnji istraživači, zajedno s kolegama iz Kine i Japana, sasvim slučajno uspjeli izraditi najtanje metalne žice. I to ne samo najtanje žice ikada izrađene, nego i najtanje koje se teoretski mogu izraditi. Njihove su žice, naime, "debljine" tek – jednog atoma srebra.
Ovakve žice znanstvenicima nisu nepoznate, ali ovo je prvi puta da su načinjene tako da budu stabilne pri sobnoj temperaturi i na zraku, umjesto samo u strogo kontroliranim uvjetima vakuuma kao ranije. Ovo svojstvo omogućava ugradnju atomski tankih nanožica u druge sklopove, što predstavlja velik napredak za fiziku i elektroniku.
Slučajno rješenje 20 godina starog problema
Uspješna izrada nanožica na sveučilištu QUT nastala je, kako se to ponekad u znanosti i dogodi, sasvim slučajno. Istraživači su proučavali svojstva atoma srebra tako što su nanosili njegove nanočestice na nanoštapiće s tunelima, načinjene od manganovog oksida. Kada su to činili kao inače, u vakuumu, ništa se nije događalo, pa su pokušali isti postupak ponoviti na zraku. Tada su se atomi srebra poredali u nanokanale. Umjesto da stvore srebrni oksid, atomi su se spontano samoorganizirali u žice tanke tek jedan atom, a odjednom je stvoreno čak 200 takvih žica.
Znanstvenici već 20 godina pokušavaju stvoriti žice debljine jednog atoma koje bi bile stabilne izvan vakuuma, a sada je postavljanje atoma u dugi jednostruki niz uspjelo nekome tko se time izvorno uopće nije imao namjeru baviti.
Čak su i predugačke
Da stvar bude još bolja, ove srebrne nanožice su pokazale i neka neočekivana svojstva. Naime, kada su ih znanstvenici počeli ispitivati, primijetili su da im se svojstva mijenjaju u zavisnosti od promjene temperature. U nekom trenutku, pri 300 K, ovakva žica iz vodiča se pretvara u izolator. To znači da se njezina svojstva vodljivosti mogu kontrolirati promjenom temperature, odnosno da sklopovi od ovog materijala mogu poslužiti kao termalni prekidači za neke buduće nanouređaje.
Trenutačno su ove žice, uz debljinu od jednog atoma, duge do jednog mikrometra. Za primjenu u nanotehnologiji ovo je čak i previše, pa znanstvenici sada rade na tome kako da im skrate dužinu kako bi ih mogli koristiti za spajanje na nanoelektrode i druge minijaturne sklopove.
