Student World

Problém tlustých a ulepených prstů (viz např. spor Drexlera a Smalleyho, http://www.scienceworld.cz/sw.nsf/ID/4F4203FB0F657FF1C1256E970048FBA1)
se pokládá za jednu ze zásadních námitek vůči prakticky využitelným nanotechnologiím. Z druhé strany, současné nanotechnologické spínače mají zase problémy s tím, že se jejich povrch příliš rychle opotřebuje na místech mechanického kontaktu. U nanomotorů a dalších systémů, které se mají pohybovat, představuje tření také zásadní problém. Je tedy každopádně žádoucí dokázat kontrolovat vlastnosti povrchu částic.

V makroměřítku používáme řadu postupů. Máme různé gely a změkčovače, které mění vlastnosti povrchu, jeho tření, smáčivost a další vlastnosti. V světě nanozařízení jsou ale podobné metody použitelné jen obtížně. Navíc je třeba si uvědomit, že nanočástice mají oproti makročásticím relativně mnohem větší povrch, a tření hraje tedy mnohem větší roli. Vytvoření nějakého silového gradientu nám v nanoměřítku nemusí pomoci. Dvě novinky, které by mohly změnit současný stav technologie, byly popsány v článku na New Scientistu.
Tým Roland Bennewitz z montrealské McGill University přišel s myšlenkou, že tření by se mohlo snížit, pokud budou nanosoučástky rozvibrovány. Vibrující křemíková „jehla“, která se otírala o povrch krystalu soli, se skutečně pohybovala mnohem snáz a povrch krystalu zdaleka tolik nepoškrábala.
Vibrace mají tu výhodu, že je lze snadno vyvolávat vnějším zdrojem a zase vypínat. Dostáváme tak systémy, jejichž vlastnosti můžeme regulovat/kontrolovat.
Tým z kalifornské Lawrence Berkeley National Laboratory a Iowa State University (Ames), použil pod vedením Jeonga Younga Parka k dosažení podobného efektu zase měnící se elektrické napětí. Tření na povrchu polovodičových součástek záviselo na vnějším elektrickém poli. Využití v mikroelektronice je nasnadě – nižší tření znamená nižší opotřebování. Právě jeho rychlost zatím bránila většímu využívání (respektive komerčnímu nasazení) nanospínačů a různých miniaturních hnacích koleček/motorů.

Zdroj: New Scientist
http://www.newscientisttech.com/article/dn9548-twin-frictiontricks-grease-nanowheels.html

Poznámka: ve více méně kapalných systémech typu živých organismů se k ovládání vlastností povrchů využívá hlavně polarita – tedy přechody mezi hydrofilními a hydrofóbními skupinami. Pokud určitá sloučenina obsahuje hydrofilní a hydrofóbní skupiny, bude na rozhraní fází natočena nikoliv náhodně, ale určitým konkrétním způsobem.

autor Pavel Houser