3D-nanobuigen voor elektronica

Onder de benaming 'nano-origami' heeft het MIT (Massachusetts Institute of Technology) een nieuwe technologie ontwikkeld om folie op nanoschaal te buigen tot eenvoudige 3D-structuren. Op deze manier is het mogelijke om elektronische componenten als condensatoren te maken.

Een voorbeeld van een gebogen 3D-structuur. Het streepje heeft een lengte van 500 micrometer (0,5 mm). Het streepje in de intro-foto is 200 micrometer lang (foto's: MIT)

Accordeon

Met behulp van nano-buigen is bijvoorbeeld met één buiging, een condensator gemaakt. Hoe meer buigingen in de structuur komen, hoe meer lading de condensator kan opnemen. De onderzoekers van het MIT verwachten veel accordeon-achtige structuren.

Er zijn verschillend manieren om de 2D-structuur te laten buigen: het neerslaan van een metaal ter plekke de buiging (geeft geen rechte hoeken), de buigplek bestralen met heliumionen met hoge energie of het opnemen van gouden draden in de 2D-structuur. Een stroom door de draad zal als gevolg van een Lorentz kracht resulteren in een buiging.

Polymeren

Na het buigen is het belangrijk om de 3D-structuur de goede stand te geven. Het MIT gebruikt hiervoor onder andere magneten of verbindt delen aan elkaar door het aanbrengen van polymeren. Het buigen lukt met materialen als silicium, het keramiek siliciumnitride en een zacht polymeer met de benaming SU-8.

Origami is een techniek voor het vouwen van papier. Er wordt een beperkt aantal vouwen gebruikt, maar door de combinatie zijn bijzondere eindvormen mogelijk. Resultaat zijn kunstwerkjes als papieren kraanvogels of vlinders.