Синьчунь Лу и его коллеги объясняют, что адгезия является большой проблемой при разработке очень маленьких кремниевых машин, называемых микроэлектромеханическими системами (МЭМС). Сегодня МЭМС используются во многих потребительских товарах, таких как сотовые телефоны, планшеты, автомобильные подушки безопасности и струйные принтеры.
В таком большом масштабе производители могут убедиться, что мелкие детали имеют достаточно места и не касаются друг друга. Однако при переходе к более мелким устройствам и деталям для высокопроизводительной электроники пространство становится дорого, и более вероятно, что детали будут соприкасаться.
Кремний широко используется в устройствах MEMS, но он липкий. Типичное решение – нанести на силикон водоотталкивающее покрытие.
Придание шероховатости поверхности также может помочь минимизировать контакт между поверхностями. Группа Лу задалась целью посмотреть, может ли сработать их сочетание – использование водоотталкивающей пленки оксида цинка с шероховатой поверхностью.
Они исследовали липкость различных пленок оксида цинка в лаборатории.
Они обнаружили, что более толстые пленки были более шероховатыми и имели меньшую силу сцепления (были менее липкими), чем тонкие. По словам исследователей, низкая влажность также помогла.