Micrografie SEM che mostrano una varietà di morfologie di microfili di Au a seconda del contenuto complessivo di Au:a) I fili corti e diritti appaiono al 42 at.% di Au. b) Aumentando il contenuto di Au al 44 at.% i fili si allungano e iniziano a piegarsi. c) Raggiungono una lunghezza massima e una forma uncinata al 48 at.% Au. d) Immagine a falsi colori generata da mappe di composizione elementare per 46 at.% Au (Au:giallo, W:blu).
I ricercatori della Ruhr University hanno utilizzato tecniche di autoassemblaggio per produrre microfili d'oro che hanno proprietà adatte al micro-velcro. La ricerca è pubblicata oggi in Scienza e tecnologia dei materiali avanzati .
Il velcro è costituito da una superficie con passanti, e un altro con ganci che si agganciano ai passanti, unendo fortemente le superfici opposte. Una versione miniaturizzata del velcro potrebbe essere utilizzata nella micro e nanotecnologia, ma per formare le superfici, sono necessari microfili con proprietà che forniscono resistenza e durata.
Diversi approcci sono stati utilizzati per costruire 'micro-Velcro', ma i più promettenti sono quelli che utilizzano tecniche di autoassemblaggio o autoorganizzazione, dove i microfili vengono "schiacciati" da un materiale composito mediante compressione. Ricercatori della Ruhr University Bochum, Germania, hanno utilizzato questa tecnica per produrre microfili d'oro che hanno proprietà adatte al micro-Velcro.
Gli scienziati hanno creato pellicole sottili di materiali compositi contenenti oro e metallo di tungsteno. Questi sono stati poi riscaldati a temperature molto elevate, facendo reagire il tungsteno con l'ossigeno e formare ossido di tungsteno. Ciò ha aumentato il volume del tungsteno e ha causato la compressione all'interno del composito, "spremendo" l'oro più morbido come "baffi".
Diversi rapporti tra oro e tungsteno sono stati provati nel composito originale, e queste venivano riscaldate a diverse temperature e per tempi diversi per trovare le condizioni ottimali. Il miglior risultato ha prodotto microfili d'oro lunghi circa 35 micrometri – simili alla larghezza di un capello umano – e 2 micrometri di diametro.
I microfili d'oro risultanti hanno diametri maggiori rispetto ai microfili di metallo di indio che erano stati precedentemente realizzati con una tecnica simile, rendendoli più adatti al micro velcro. I risultati dimostrano che questo nuovo approccio è fattibile per la produzione di microfili che potrebbero essere utilizzati per realizzare micro-Velcro.
Questa ricerca è stata pubblicata sulla rivista, Scienza e tecnologia dei materiali avanzati .
