Moleculaire draad biedt kansen voor smartphonesensoren

| Redactie

Onderzoekers van UT-instituut voor nanotechnologie Mesa+ hebben eendimensionale moleculaire draden gemaakt waarvan ze de elektrische geleiding bij kamertemperatuur volledig kunnen onderdrukken met een magneetveld zo groot als van een koelkastmagneetje. Deze ontdekking kan leiden tot nieuwe magneetveldsensoren voor bijvoorbeeld smartphones of de leeskop die data uitleest van een harddisk. Het onderzoek werd gisteren gepubliceerd in Science.

De UT-onderzoekers regen samen met collega’s uit Eindhoven en Straatsburg moleculen tot eendimensionale draden (maximaal één molecuul breed en diep) van 30 tot 100 nanometer lengte (1 nanometer is een miljardste meter). Een zwak magneetveld, vergelijkbaar met het veld van een koelkastmagneetje, was voldoende om de elektrische geleiding van de draad bij kamertemperatuur bijna helemaal te doen instorten.

Deze verandering van elektrische weerstand door een magneetveld heet magnetoweerstand en wordt gebruikt in verschillende technologische toepassingen. UT-hoogleraar Wilfred van der Wiel (op de foto) die het onderzoek leidde ziet mogelijkheden in magneetveldsensoren die gebruikt worden om data uit te lezen van een harde schijf. ‘Leeskoppen die harddisks uitlezen maken gebruik van het principe dat de elektrische geleiding verandert als ze magnetoweerstand detecteren. Ook is deze technologie interessant voor de sensoren die in smartphones zitten en waarvan apps als Google Maps gebruik maken.’

Overigens benadrukt Van der Wiel dat het onderzoek nog in de fundamentele fase zit. ‘Het gaat echt nog om een laboratoriumopstelling. We zijn nog niet klaar voor technologische toepassingen, maar daar gaan we de komende tijd wel mee bezig.’

Kompas trekvogels

Het mechanisme dat verantwoordelijk is voor de hoge magnetoweerstand in de moleculaire draden lijkt trouwens op het biologisch kompas dat sommige trekvogels gebruiken om zich te oriënteren op het aardmagnetisch veld. ‘Dat is een groot openstaand wetenschappelijk probleem’, aldus Van der Wiel. ‘We hebben aanwijzingen dat de fysica die wij zien ook een rol speelt bij vogels die hun richting bepalen.’

Stay tuned

Sign up for our weekly newsletter.