انتشار این مقاله


چگونه کمبودها، نانو‌روبان‌های گرافینی را تغییر می‌دهند؟

آزمایش‌های جدید نشان می‌دهند که نقص‌های مولکولی می‌توانند انعطاف مکانیکی را بدون تغییر دادن ویژگی‌های الکتریکی آن‌ها بهبود بخشند. نانو ترانزیستورها، نانو سنسورها و نانو روبات‌های پزشکی تنها بخشی از دستگاه‌های مورد استفاده در آینده هستند که به سیم‌های الکتریکی‌ای نیاز خواهند داشت که با دقت مولکولی طراحی و ساخته شده باشند. نانو روبان‌های گرافینی، کاندید برجسته […]

آزمایش‌های جدید نشان می‌دهند که نقص‌های مولکولی می‌توانند انعطاف مکانیکی را بدون تغییر دادن ویژگی‌های الکتریکی آن‌ها بهبود بخشند.

نانو ترانزیستورها، نانو سنسورها و نانو روبات‌های پزشکی تنها بخشی از دستگاه‌های مورد استفاده در آینده هستند که به سیم‌های الکتریکی‌ای نیاز خواهند داشت که با دقت مولکولی طراحی و ساخته شده باشند. نانو روبان‌های گرافینی، کاندید برجسته ای برای ایفا این نقش هستند. این نوارهای باریک گرافین با عرض کمتر از ۵۰  نانومتر، تمام مزایای الکترومکانیکی گرافین را به ارث می برند. همچنین دارای شکاف نواری هستند که برای بسیاری از برنامه‌های کاربردی مهم می باشد. با این حال این مسئله که نقایص اجتناب‌ناپذیر مولکولی چگونه بر عملکردشان تاثیر می‌گذارند، هنوز مورد مطالعه قرار نگرفته است. در حال حاضر متیاس کوچ (Matthias Koch) از موسسه فریتز هابر(Fritz Haber) از مجموعه‌ی ماکس پلانک (Max Planck) در آلمان و همکاران وی نشان دادند که نقص‌ها، انعطاف نانوروبان‌های گرافینی را افزایش می‌دهند. در حالی که بر ویژگی‌های الکترونیکی آن‌ها تاثیری ندارند.

 این گروه با استفاده از ترکیبی از تکنیک‌های میکروسکوپ تونلی روبشی و میکروسکوپ نیروی اتمی، نقایصی را در نانو روبان‌های موجود در یک لایه شناسایی کردند. این نقص‌ها مانند لینک‌های گمشده در ساختار لانه زنبوری گرافین ظاهر شده و سلول‌های شش ضلعی در سطح نانو روبان‌ها را حاصل می‌کنند. اعضای گروه با مقایسه روبان‌ها با تعداد متفاوت کمبودها، تشخیص دادند که چگونه چنین نقایصی بر ویژگی روبان‌ها تاثیر داشته‌اند.

 برای آزمایش خواص مکانیکی روبان‌ها، پژوهشگران آن‌ها را از لایه مربوطشان به بیرون کشیده و نیروهای موثر بر آن‌ها در طول فرآیند جداسازی، اندازه گیری کردند.

 آن‌ها همچنین خواص الکتریکی روبان‌ها‌ی ساده را مشخص کردند؛ و در نهایت مشخص شد که روبان‌هایی با نقص‌های بیشتر، انعطاف پذیرترند، گرچه تعداد نقص‌ها، رسانایی الکتریکی آن‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. کوچ و دوستانش پیشنهاد کردند که با تنظیم انعطاف روبان‌ها از طریق تعداد نقص‌ها، مهندسان نانو می‌توانند سیم‌های انعطاف پذیر با رسانایی استثنائی در اختیار داشته باشند.

 این پژوهش در Physical Review Letters منتشر شده است.

 

عذرا سیدی


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *