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Sensori di calore per giuntare i vuoti

Le nanotecnologie richiedono strumenti sensibili per monitorare sia i flussi delle temperature interne che per consentire prestazioni ottimali. In entrambi i casi, si usano spesso giunzioni a effetto tunnel. I nuovi sviluppi di queste giunzioni possono ora offrire funzioni di gran lunga migliorate.
Sensori di calore per giuntare i vuoti
Una giunzione a effetto tunnel è proprio quello che suggerisce la sua definizione, un ponte formato da due elettrodi separati da una sottile barriera tunnel d'ossido di magnesio o d'ossido d'alluminio, per esempio. Le giunzioni sono usate in moltissime nanotecnologie, dai sensori agli strumenti biomedicali, ai drive dei computer e ai loro circuiti.

I flussi delle temperature nelle strutture a nanoscala sono spesso troppo minimi per essere rilevati accuratamente dai sensori standard. Questo complica le cose quando tali strutture sono complesse e richiedono certe tolleranze di temperatura. Per questo motivo un'azienda di nanotecnologia finlandese ha sviluppato una tecnica di rilevazione delle temperature che utilizza le giunzioni a effetto tunnel.

Con metodi di fabbricazione litografici, i finlandesi sono in grado di costruire una giunzione a effetto tunnel di proporzioni minute, e di agire sulla resistenza dell'effetto tunnel dipendente dalla temperatura di giunzioni a effetto tunnel metallo/isolante/metallo. Si possono inoltre rilevare minuscole fluttuazioni di temperatura, con una scala variabile da circa -200°C a +200°C.

Una giunzione tipica misura circa 100 nanometri quadrati ed è in grado di avere un fattore d'impedenza su misura capace di giungere a livello MOhm, che ha come risultato livelli d'eccitazione estremamente bassi. La sola limitazione di tali sensori è quella della litografia stessa. La fabbricazione di questi tunnel è stata effettuata mediante selezione elettronica, e questi possono essere disposti in formazioni sia in una che in due dimensioni, per rilevare gradienti termici o distribuzioni in scala inferiore al micron.

Questi sensori a giunzione a effetto tunnel hanno un'ampia gamma di applicazioni e possono essere successivamente integrati con sensori ottici, per essere usati nelle scienze della vita. Gli sviluppatori stanno attualmente cercando partner sia nelle scienze della vita che nella biotecnologia, per far avanzare lo sviluppo e l'integrazione.

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Sintesi della relazione

Numero di registrazione: 82018 / Ultimo aggiornamento: 2005-09-18
Dominio: Tecnologie industriali