Измеритель температуры, использующий спиральную биметаллическую ленту, известен вот уже более 200 лет и сегодня встречается во многих приборах домашнего обихода и даже в кухонных термометрах. Группа исследователей Национального Университета Тайваня (National Taiwan University), ведомая профессором Ир-Хау Хе (Jr-Hau He), использовала эту идею на наноразмерном уровне и разработала биморфную структуру из нанополосок ZnO и плазменно-полимеризованного бензонитрила (C6H5CN).

Устройство, разработанное тайваньскими учеными, представляет собой сравнительно новый вид измерительных систем, основанных на изменениях электрического тока, протекающего через биморфный рычаг и контакт. Известны различные биморфные системы, использующие отклонение лазерного луча, интерферометрию, пьезоэффекты, емкостные эффекты, полевые транзисторы, которые позволяют производить измерение перемещений, но все эти устройства обычно сложны в изготовлении или требуют очень сложной оптической юстировки.

Термический микропереключатель

Продемонстрированный профессором Ир-Хау Хе термический сенсор, по его мнению, после доработки может стать сильным кандидатом на роль термического переключателя и триггера благодаря относительной простоте изготовления и прямому считыванию электрических данных. Ученый предполагает, что глубокое понимание механизмов, управляющих процессами в таком устройстве, пришедшее после теоретических и экспериментальных исследований, упростит дальнейшее усовершенствование сенсоров/переключателей на уровне нано размеров и позволит начать их применение в таких приложениях, как термо контроль наноэлектроники и нано термические исследования.

Архитектура разработанного устройства весьма подходит системам теплового изображения. При доработке или изменении чувствительного слоя, подобная технология может быть приспособлена для осуществления высокочувствительных химических и биологических датчиков.

Результаты работы, которая была проведена совместно с Институтом Технологии штата Джорджия (Georgia Institute of Technology), США, опубликованы (Jr-Hau He et al. A thermal sensor and switch based on a plasma polymer/ZnO suspended nanobelt bimorph structure, – Nanotechnology, 2009, 20 065502 (5pp) doi: 10.1088/0957–4484/20/6/065502) в журнале “Nanotechnology”: http://www.iop.org/…20/6/065502/.

Евгений Биргер