2020年9月16日
您如何在高级技术中打开和关闭一个超小型组件 - 您需要一个执行器，该执行器是将输入（例如电力）传输到物理运动的设备。但是，迄今为止，小型技术中的执行器具有关键的局限性。
例如，如果很难将执行器集成到半导体电子设备中，那么该技术的现实应用将受到限制。一个快速运行，具有精确开/关控制的执行器设计，并且与现代电子兼容将非常有用。
在最近发表的一项研究中纳米字母，包括大阪大学的研究人员在内的团队已经开发了这样的执行器。它的敏感性，快速/关闭响应，纳米尺度的精度是无与伦比的。
研究人员的执行器基于氧化钒晶体。许多当前的技术使用称为相变的氧化钒的特性，以引起小规模设备内的平面外弯曲运动。例如，这种执行器在超小镜子中很有用。使用相变来引起平面内弯曲要困难得多，但在医学上的超小刀片中将有用。
“在68°C下，氧化钒经历了在微观技术中有用的尖锐的单斜晶到金红石相变，”联合作者Teruo Kanki解释说。“我们使用人字形型（锯齿）设备的几何形状来扩大晶体的平面内弯曲，并打开新应用。”
研究人员使用两步方案，制造了一个15微米的氧化钒晶体，该氧化钒晶体由一系列十微米臂连接到固定框架上。通过易于达到的刺激引起的相变（10°C温度变化），晶体移动225纳米的平面内。扩展行为高度可重现，数千个周期和几个月。
“我们还以激光束的响应将执行器内部的平面内移动，”合着者尼古拉·曼卡（Nicola Manca）和卢卡·佩利格里诺（Luca Pelligrino）说。“开/关响应时间是相邻温度附近一毫秒的一小部分，在其他温度下几乎没有变化，这使我们的执行器成为世界上最先进的。”
如果没有能够快速打开和关闭它们的能力，诸如先进的植入药物递送设备之类的小型技术将无效。研究人员执行器的基本原理 - 对开/关的可逆相转换，平面运动 - 将大大扩展许多现代技术的实用性。研究人员期望执行器的准确性和速度对微生物制剂特别有用。
这篇文章“基于vo的平面纳米活性剂2阶段过渡，“发表在纳米字母在doi：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c02638
资源：http://www.osaka-u.ac.jp/en