Micrographies MEB montrant une variété de morphologies de microfils d'Au en fonction de la teneur globale en Au :a) Des fils courts et droits apparaissent à 42 at.% Au. b) Avec l'augmentation de la teneur en Au à 44 at.%, les fils s'allongent et commencent à se plier. c) Ils atteignent une longueur maximale et une forme en crochet à 48 at.% Au. d) Image en fausses couleurs générée à partir de cartes de composition élémentaire pour 46 at.% Au (Au :jaune, W :bleu).
Des chercheurs de l'Université de la Ruhr ont utilisé des techniques d'auto-assemblage pour produire des microfils d'or ayant des propriétés adaptées au micro-velcro. La recherche est publiée aujourd'hui dans Science et technologie des matériaux avancés .
Velcro se compose d'une surface avec des boucles, et un autre avec des crochets qui s'accrochent aux boucles, joindre fortement les surfaces opposées. Une version miniaturisée du Velcro pourrait être utilisée en micro et nanotechnologie, mais pour former les surfaces, des microfils sont nécessaires avec des propriétés qui offrent résistance et durabilité.
Plusieurs approches différentes ont été utilisées pour construire des « micro-Velcro », mais les plus prometteuses sont celles qui utilisent des techniques d'auto-assemblage ou d'auto-organisation, où les microfils sont « pressés » à partir d'un matériau composite par compression. Chercheurs de l'Université de la Ruhr à Bochum, Allemagne, ont utilisé cette technique pour produire des microfils d'or qui ont des propriétés appropriées pour le micro-Velcro.
Les scientifiques ont créé des films minces de matériaux composites contenant de l'or et du tungstène métallique. Ceux-ci ont ensuite été chauffés à des températures très élevées, provoquant la réaction du tungstène avec l'oxygène et la formation d'oxyde de tungstène. Cela a augmenté le volume du tungstène et provoqué une compression dans le composite, « presser » l'or plus doux comme « moustaches ».
Différents rapports d'or au tungstène ont été essayés dans le composite d'origine, et ceux-ci ont été chauffés à différentes températures et pendant différentes périodes pour trouver les conditions optimales. Le meilleur résultat a produit des microfils d'or d'environ 35 micromètres de long - similaires à la largeur d'un cheveu humain - et de 2 micromètres de diamètre.
Les microfils d'or résultants ont des diamètres plus grands que les microfils d'indium métalliques qui avaient été précédemment fabriqués à l'aide d'une technique similaire, ce qui les rend plus adaptés au micro velcro. Les résultats démontrent que cette nouvelle approche est faisable pour produire les microfils qui pourraient être utilisés pour fabriquer des micro-Velcro.
Cette recherche a été publiée dans la revue, Science et technologie des matériaux avancés .
