由纳米结构单元组装的超高速旋转纳米机电系统 (NEMS) 器件
介观与纳米尺度物理
2015-06-18 v1
摘要
旋转纳米马达的发展对于进一步推动纳米机电系统 (NEMS) 技术至关重要。在本工作中，我们报道了有序纳米马达阵列的创新设计、组装与旋转。这些纳米马达采用自下而上的方式由纳米结构单元组装而成，其中纳米线作为转子，图案化纳米磁体作为轴承，四极微电极作为定子。纳米马达阵列可在电场作用下同步旋转，并实现对旋转角度、速度（至少达 18,000 rpm）及手性的控制。通过解析建模，我们揭示了纳米马达系统中基本的纳米尺度电学、力学和磁学相互作用，该模型与实验结果高度吻合，并为未来金属 NEMS 器件的设计提供了关键理解。我们将纳米线马达应用于受控生物分子释放，并首次证明了可通过机械旋转调节纳米颗粒上生化物质的释放速率。本研究报告的概念、设计、驱动及应用等方面的创新，与 NEMS、纳米医学、微流控及芯片实验室架构密切相关。
引用
@article{arxiv.1402.4185,
title = {Ultrahigh-Speed Rotating Nanoelectromechanical System (NEMS) Devices Assembled from Nanoscale Building Blocks},
author = {Kwanoh Kim and Xiaobin Xu and D. L. Fan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.4185},
year = {2015}
}
备注
30 pages, 10 figures