Un team di scienziati che lavorano presso l'Argonne National Laboratory (ANL) Center for Nanoscale Materials ha intagliato con successo film sottili di diamante ultrananocristallino (UNCD) in nanofili, potenziando la funzionalità del materiale e fornendo potenziali miglioramenti alla fabbricazione di biosensori.
I film sottili UNCD sono una forma speciale di diamante inventata all'ANL, e l'argomento di enorme interesse a causa della capacità altamente desiderabile del materiale di alterare le sue proprietà elettriche quando viene modificato il legame chimico tra i bordi dei grani. "È un materiale a base di carbonio molto attraente con una vasta gamma di applicazioni nelle comunicazioni, medicinale, e difesa, " nota Sumant.
Motivo primario dei loro studi, lui spiega, è comprendere le proprietà di trasporto elettrico di UNCH quando è fabbricato in una geometria di nanofili. Vogliono anche vedere come queste proprietà possono essere alterate modificando il legame chimico al confine del grano e sfruttando allo stesso tempo l'aumento del rapporto superficie-volume.
"Abbiamo dimostrato un percorso per fabbricare nanofili UNCD, con larghezze fino a 30 nanometri con uno spessore di 40 nanometri, utilizzando un approccio di fabbricazione dall'alto verso il basso che combina litografia a fascio di elettroni e [un] processo di incisione ionica reattiva, "dice Suman.
Tra le eccezionali proprietà elettriche dei nanofili UNCD, i ricercatori hanno anche scoperto una resistenza estremamente sensibile all'adsorbimento di molecole di gas ai bordi dei grani. Questa scoperta apre nuove possibilità per la fabbricazione di sensori avanzati su nanoscala per usi specifici, secondo la squadra.
Il principale vantaggio di UNCD rispetto ad altri materiali, lui spiega, è che fornisce una funzionalizzazione stabile, che potrebbe essere molto utile per fabbricare una nuova generazione di sensori.
I nanofili UNCD dovrebbero inizialmente trovare applicazioni nell'area dei biosensori, o in sensori di pressione o gas, che potrebbero essere utilizzati dai sistemi microelettromeccanici (MEMS) e dalle industrie dei semiconduttori.
