主要研发者朱槿教授(Jinn P. Chu)说:“我们通过简单的光刻和溅射沉积工艺在Si基底上成功地制造了第一个金属玻璃纳米管,可用于大规模的集成。”
不同倾斜角度MGNT阵列反射的彩色光照片和MGNT阵列在不同放大倍率下电子显微照片
金属玻璃具有显著的机械和热物理性能,高强度和生物相容性。它们的无定形结构和缺少晶界说明了它们的不寻常特性,但也意味着它们在整体上几乎没有塑性变形。这个缺点使得大块金属玻璃变脆,不可能在室温下工作。
然而,使用溅射沉积技术制造薄膜MG,其中材料从靶材喷射到基底上,是柔性的,并且保留了BMG卓越的机械属性。台湾科技大学团队已经采用这种方法在Si衬底上生产了单独的MGNTs。使用射频磁控管溅射在光刻胶模板上溅射沉Zr55Cu30Al10Ni5的涂层,然后通过在溶剂中对衬底进行超声波振动来去除光刻胶模板。
研究人员发现,随着纳米管壁变厚,涂层表面变得更疏水。朱槿教授解释道:疏水性是由于空气被困在管内,防止了水分进入纳米结构。他们还观察到表面冷却在纳米室内产生负压,对水滴产生吸力。相反,表面加热会在纳米腔内产生正压,从而推动液滴。
通过加热和冷却MGNT阵列,水可以被排斥并依次附着在表面上。研究人员证明,这种热响应润湿/去湿行为在25℃和55℃之间的至少5个循环内是可逆的。朱槿指出:MGNT阵列代表了一个具有可切换接触界面的仿生模拟器,其行为可以通过改变表面温度来简单控制。
研究人员建议,MGNT阵列提供的特性组合可能会对太阳能电池、光学传感器和生物传感器有益。
朱槿教授表明:成本效益型金属玻璃纳米管(MGNTs)的发明将使纳米技术进入一个新时代。