IJzer-platinadraadjes met constante lengte getipt voor data-opslag

Amerikaanse onderzoekers hebben een simpele manier gevonden om nanostaafjes of -draadjes te synthetiseren die allemaal ongeveer even lang zijn. Ze denken er harde schijven en andere magnetische data-opslagmedia mee te kunnen coaten, zo schrijft chemicus Shouheng Sun (Brown University, Providence, Rhode Island) in een publicatie op de website van Angewandte Chemie International Edition.

De ijzer-platinadeeltjes ontstaan door bij 160 graden Celsius tegelijkertijd platina-acetylacetonaat ([Pt(acac)₂]) te reduceren en ijzerpentacarbonyl ([Fe(CO)₅]) thermisch te ontleden. Met kobalt in plaats van ijzer lukt het overigens ook.

De truc zit in het gebruikte reactiemedium, een mengsel van de oppervlakte-actieve stof oleylamine (OAm) en het oplosmiddel octadeceen (ODE). Hoe hoger het percentage ODE, hoe korter de nanodraadjes. In puur OAm worden ze meer dan 200 nm lang. Bij een OAm/ODE-verhouding van 3:1 worden ze 100 nm, bij 1:1 20 nm, en bij 1:3 krijg je voornamelijk bolletjes.

Sun vermoedt dat OAm een micelachtige structuur vormt rond de nanodraadjes. Die structuur is het stabielst langs de rechte einden, waar de OAm-moleculen parallel naast elkaar liggen. Additie van extra Fe of Pt gaat dus het gemakkelijkst aan de uiteinden, met als gevolg dat het draadje niet dikker wordt maar wel steeds langer. Verdunning met ODE maakt de micellen minder stabiel.

Vooral de iets langere draadjes zijn nuttig. Je kunt die namelijk vrij nauwkeurig uitlijnen op een oppervlak, wat essentieel is wanneer je dat oppervlak wilt gebruiken voor data-opslag. De nanodraadjes zijn kleiner dan de magnetische deeltjes die nu nog worden gebruikt, zodat je een grotere opslagcapaciteit per vierkante millimeter mag verwachten.

bron: Brown University