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用电解法加工纳米机械成功

2002年4月16日              
关键字:电解法  纳米  
    德国科学家研究出使用超短电脉冲进行电解的新技术,并成功地在纳米尺度上切 割金属材料,加工微型机械。
    据英国《新科学家》杂志最近报道,电解法广泛用于精炼和电镀等,它是一种在 溶液中通电,使离子从一个电极移向另一个电极并在电极上沉积的方法。德国弗里茨 ·哈贝尔研究所的科学家使用持续时间以纳秒计的超短电脉冲,实现“微型电镀”过 程,对金属进行“雕刻”,加工精度可达几百纳米。
    他们使用直径10纳米的铂线作为一个电极,金制的金属片为另一个电极,将它们 浸泡在硫酸铜和高氯酸混和溶液里。铂线为正极时,溶液中的铜就会沉积在金属片表 面上。将电流反转,使铂线成为负极时,铂线附近金属片表面上的铜就会重新溶解。 来回移动铂线,就可以将铂线用作“刀具”,像铣床一样对金属片上的铜进行“雕刻” 加工。由于电流脉冲只持续极短的时间,铜的沉积与溶解都只发生在非常靠近电极表 面的地方,加工精度较高。
    由于全部过程都利用电化学反应,铂线与待加工的铜没有直接接触,因此铂线不 会磨损,铜材料的精细结构也不会在“刀具”的不当压力下损坏。如果将铂线改为更 复杂的工具,可以制造出更复杂的微型仪器如传感器和泵等。目前这项技术还需进一 步改进。   
责任编辑:helen
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