Guld presset ind i mikro-velcro

Forskere ved Ruhr Universitetet har brugt selvsamlende teknikker til at fremstille guldmikrotråde, der har egnede egenskaber til mikrovelcro. Forskningen er offentliggjort i dag i Videnskab og teknologi af avancerede materialer .

Velcro består af en overflade med løkker, og en anden med kroge, der låses på løkkerne, forbinder modstående overflader kraftigt. En miniaturiseret version af velcro kunne bruges i mikro- og nanoteknologi, men for at danne overfladerne, Der er brug for mikrotråde med egenskaber, der giver styrke og holdbarhed.

Flere forskellige tilgange er blevet brugt til at konstruere 'micro-velcro', men de mest lovende er dem, der bruger selvsamlende eller selvorganiserende teknikker, hvor mikrotråde 'klemmes' fra et kompositmateriale ved kompression. Forskere ved Ruhr University Bochum, Tyskland, har brugt denne teknik til at fremstille guldmikrotråde, der har passende egenskaber til mikro-velcro.

Forskerne skabte tynde film af kompositmaterialer indeholdende guld og wolframmetal. Disse blev derefter opvarmet til meget høje temperaturer, får wolframen til at reagere med ilt og danne wolframoxid. Dette øgede volumenet af wolfram og forårsagede kompression i kompositmaterialet, 'presse' det blødere guld ud som 'whiskers'.

Forskellige forhold mellem guld og wolfram blev prøvet i den originale komposit, og disse blev opvarmet til forskellige temperaturer og til forskellige tidspunkter for at finde de optimale forhold. Det bedste resultat gav guldmikrotråde, der var cirka 35 mikrometer lange – svarende til bredden af ​​et menneskehår – og 2 mikrometer i diameter.

De resulterende guldmikrotråde har større diametre end indiummetalmikrotråde, der tidligere var blevet fremstillet ved hjælp af en lignende teknik, gør dem mere velegnede til mikro velcro. Resultaterne viser, at denne nye tilgang er gennemførlig til fremstilling af mikrotråde, der kunne bruges til at lave mikro-velcro.

Denne forskning blev offentliggjort i tidsskriftet, Videnskab og teknologi af avancerede materialer .