Un commutador nanoelectromecànic que funciona a voltatges inferiors a 1 V

Nanotecnologia: Els commutadors o interruptors nanoelectromecànics (NEM) constitueixen un possible element en la tecnologia que substituirà els actuals semiconductors basats en òxids metàl•lics. Entre les característiques que els fan prometedors hi ha la nul•la o gairebé nul•la pèrdua de corrent, la capacitat de densitat i molt particularment, la capacitat de restar operatius en condicions (micro)ambientals extremes. Ara bé, els interruptors NEM que s’han proposat, dissenyat i fabricat fins ara tenen un rang d’operació en voltatges de 4 V a 20 V, la qual coa els fa incompatibles amb circuits integrats on els voltatges es compten en submúltiples del volt. Jeng Oen Lee et al. presenten a les pàgines de Nature Nanotechnology un dispositiu que pot funcionar a voltatges propers i inferiors a 1 V.

Una idea de Lee Jeong Oen

Sota l’inspiració de Yoon Jun-Bo, Lee Jeong Oen, del Departament d’Enginyeria Elèctrica de l’Institut Coreà Avançat de Ciència i Tecnologia (KAIST) de Daejeon, va concebre aquesta proposta a partir de les limitacions que presenten els interruptors NEM ja existents en voltatges inferiors a 4 V, particularment els problemes d’adhesió de superfícies que condueixen a pèrdues notables. La clau, doncs, es troba en la introducció d’elements aïllants contra aquestes pèrdues. L’element aïllant més obvi és l’aire.

En nanotecnologia hi ha dues aproximacions bàsiques de construcció. La basada en l’autoensamblatge (bottom-to-top) i la basada en la construcció externa (top-down). Lee et al. treballen en aquesta segona estratègia. Així doncs, calia construir l’interruptor emprant com a aïllant un gap d’aire, combinant les necessitats d’aïllament amb la reducció de les dimensions. En les tasques de fabricació participaren Kang Min-Ho i On Jae-Sub, del Centre Nacional NanoFab (NNFC), també a Daejeon. A partir de la model•lització feta al KAIST per Lee Jeon One, Song Yong-Ha i Kim Min-Wu, s’aconseguí la incorporació d’un gap d’aire de 4 nanòmetres de gruix. La nanoestructura és la més petita reportada en un commutador NEM construït en l’estratègia top-down.

Esquema del funcionament del commutador

Yang Hyung-Ho, també del KAIST, juntament amb el seus col•legues, participà en l’anàlisi de dades del funcionament del commutador. Efectivament, l’interruptor retenia la funcionalitat a voltatges inferiors a 1 V.

Encara que el commutador ha estat concebut com un dispositiu més en els futurs circuits integrats de l’era nanoelectromecànica, els autors també parlen d’altres aplicacions, ja més properes, com a nanosensors en recerca.

Aquesta entrada ha esta publicada en 6. La Civilització. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *