Pentanoldamp ideaal smeermiddel voor silicium

Uit silicium geëtste microtandwieltjes gaan minstens 100.000 keer langer mee in een atmosfeer die is verzadigd met 1-pentanol. Daarmee worden microelektromechanische systemen (MEMS) ineens een stuk beter toepasbaar, zo meldden onderzoekers van het Sandia-lab in Albuquerque (VS) deze week tijdens het ACS-congres in New Orleans.

Volgens de uitvinders moet het niet zo moeilijk zijn om een MEMS-mechanisme in te bouwen in een tandwielkast, en er een (zelfsmerend!) micro-pentanolpompje aan toe te voegen.

Gewone smeerolie is voor MEMS-systemen veel te viskeus. Tot nu toe probeerde men bewegende, over elkaar heen glijdende microdelen te smeren door ze te coaten met een monomoleculaire laag van een gefluoreerd silaan. Die moleculen slijten er echter zo snel weer van af dat de typische levensduur van MEMS-prototypes een kwestie van minuten is.

De 1-pentanolmoleculen lijken ook aan siliciumopervlakken te blijven kleven. Ze verminderen de wrijving tot vrijwel nul. Het grote voordeel is dat de smerende laag zichzelf repareert: als er een molecuul losraakt, wordt het meteen vervangen vanuit de omringende damp. De onderzoekers schatten dat dat een kwestie van 100 nanoseconden is.

Opvallend is de waarneming dat de pentanol onder invloed van de wrijving en beetje lijkt te polymeriseren. De smering lijkt daardoor nog te verbeteren. Wat er op moleculaire schaal precies gebeurt is intussen nog een raadsel.

bron: NatureNews