一种分离纳米成分的巧妙方法

耶拿弗里德里希席勒大学的物理学家与来自杜塞尔多夫、哥德堡、林比和的里雅斯特的同事一起开发了一种巧妙的解决方案，用于分离粘合的纳米组件。

他们的想法是将纳米组件浸入接近其临界点的溶剂中。在实验装置中，他们仅通过改变溶剂的温度就成功地以可控的方式分离了组分。作者介绍了他们在《自然物理学》中的成功实验。

组件在解决方案的关键点分离

耶拿大学应用物理研究所的FalkoSchmidt博士解释说：“我们正在寻找一种解决方案，以消除纳米机电系统(NEMS)中各个组件相互摩擦的不良静摩擦。”这种静摩擦称为静摩擦——静摩擦和摩擦这两个术语的组合——由所谓的量子电动卡西米尔力引起。

这些力是波动的结果，不可避免地会导致组件粘在一起。研究人员开发了一种方法来扭转这种影响，方法是将组件浸入临界溶液(水和油的混合物)中，其中也会发生波动。这些波动的强度可以通过改变温度来精确控制。

“这里的特点是我们不会抑制原始波动，而是用其他更强大的波动代替它们，”FalkoSchmidt说。在可加热显微镜物镜的帮助下，实验中达到了预期的效果。

研究人员能够将金纳米片固定在结构化金属基板上方。通常，金片会粘在基材上。

当周围液体接近临界点(水和油分离的温度范围)时，波动非常大，以至于可以避免静摩擦。研究小组得出结论，这可能非常有效，以至于粘合的组件可以分离并再次移动。

解决一个明显问题的漫长道路

FalkoSchmidt博士还在哥德堡大学进行了这些实验，在那里他还开发了新的实验方法，最终取得了成功。“我们很快就提出了这个项目的想法，因为这个问题在纳米制造中很明显，”施密特说。然而，解决问题的道路是漫长的。最终占上风的是用量子电动力学卡西米尔效应主导关键卡西米尔效应的方法。

其目的是在未来应用使微纳机电系统免于因机械摩擦而堵塞的想法，从而使进一步开发新的有效功能导向的纳米组件成为可能。