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  • Contrôle du flambement dans une poutre nanométrique à l'aide d'effets électrostatiques

    Bouclage sous pression. Les tensions contrôlent le flambement d'une poutre de 150 nanomètres de large, comme le montre ce croquis de l'appareil utilisé par Hanay et ses collègues. La capacité de modifier avec précision la déformation du faisceau pourrait être utilisée dans des dispositifs nanoélectromécaniques et des tests fondamentaux de thermodynamique. Crédit :APS/Alan Stonebraker

    Une équipe de chercheurs de l'Université Bilkent et du Centre de recherche en nanotechnologie SUNUM de l'Université Sabanci a développé un moyen de contrôler le flambement dans une poutre nanométrique en utilisant des effets électrostatiques. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit l'appareil qu'ils ont construit et ses utilisations possibles.

    En termes d'ingénierie, le flambement est une déformation qui se produit lorsqu'une pression est appliquée à un objet sur deux ou plusieurs côtés. La déformation se produit généralement quelque part entre les extrémités. Dans les applications d'ingénierie, le flambage signifie généralement que quelque chose a échoué. Mais des recherches antérieures ont montré que le flambage pouvait être utilisé pour créer des dispositifs tels que des systèmes nanoélectromécaniques. Dans de tels systèmes, le flambement peut être utilisé comme moyen de mesure de l'accélération ou lors de la construction de relais électromécaniques. Pour construire de tels appareils, cependant, le flambement doit être à la fois contrôlable et reproductible. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont créé un appareil capable des deux.

    L'appareil construit par l'équipe consistait en un faisceau de silicium de 40 micromètres de long et de 150 nanomètres de large, qui a servi de matériau de flambage. La poutre était maintenue en place par un plafond et un plancher. Une pression a été appliquée au plafond par un entraînement à peigne, un type d'actionneur, qui à son tour appliquait une pression vers le bas sur la poutre. Deux structures en forme de peigne étaient fixées au plafond - lorsque la tension était appliquée, ils ont été rapprochés, résultant en une pression accrue sur le plafond. Les chercheurs ont également ajouté des portes électroniques situées à proximité du faisceau de chaque côté. Comme la tension a été appliquée à l'actionneur ci-dessus, les forces électrostatiques exerçaient une pression à gauche ou à droite. Le résultat était un dispositif qui pouvait forcer le minuscule faisceau à se déformer de manière contrôlée, à droite ou à gauche, jusqu'à 12% de la longueur du faisceau.

    Les chercheurs suggèrent que leur appareil pourrait être utilisé dans le cadre d'une très petite pompe mécanique, peut-être dans des applications médicales. Ils prévoient de poursuivre leur travail avec l'appareil en l'utilisant pour tester le principe de Landauer et, plus tard, ils prévoient de tester son utilisation possible comme moyen de stockage d'informations dans des dispositifs de mémoire à deux états.

    © 2020 Réseau Science X




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