Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 171878
تاریخ انتشار : 7 دی 1392 0:0
تعداد مشاهدات : 29

موفقیت محقق ایرانی در رشد دادن یکی از محکم ترین مواد جهان

علمي و فناوري - علم و فناوري ايران: دانشمندان با همکاری یک محقق ایرانی، موفق به تولید بلورهای گرافن بزرگ با ویژگی های الکتریکی استثنایی شدند. به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، تیمی از محققان با همکاری بابک فلاح زاد، از منبع اکسیژن برای رشددادن بلورهای گرافن منفرد به اندازه یک سانتی متر بر روی مس استفاده کردند. این بلورها 10 هزار برابر بزرگ تر از بزرگ ترین بلورهای متعلق به چهار سال پیش هستند. بلورهای منفرد خیلی بزرگ دارای ویژگی های الکتریکی استثنایی هستند. رودنی اس روف، پروفسور مدرسه مهندسی، در این رابطه گفت: ما به دنبال (رشد دانه های بلوری ریز) و همچنین مهار و کنترل تعداد این هسته های ریز و این که کدام یک بزرگ تر خواهد شد، هستیم. وی ادامه داد: اکسیژن در تراکم سطحی درست به معنی آن است که فقط تعداد معدودی از هسته ها رشد می کنند و برندگان می توانند به شکل بلورهای بسیار بزرگ رشد کنند. تیم علمی به رهبری یوفنگ هائو روف از گروه مهندسی مکانیک و «برنامه مهندسی و علم مواد» و همکارانشان به مدت سه سال بر روی شیوه رشد گرافن مطالعه کرده اند. گرافن که یکی از محکم ترین مواد جهان است، انعطاف پذیر بوده و دارای رسانایی گرمایی و الکتریکی بالایی است که آن را به ماده ای مناسب برای ابزار الکترونیکی انعطاف پذیر، سلول های خورشیدی، باتری ها و ترانزیستورهای با سرعت بالا تبدیل کرده است. درک تیم علمی از چگونگی رشد گرافن تحت تاثیر مقادیر مختلف منبع اکسیژن قرار گرفت و آن ها گام مهمی به سوی تولید فیلم های گرافنی دارای کیفیت بالا در مقیاس صنعتی برداشتند. به گفته سانجای بانرجی، رئیس آکادمی «نانوالکترونیک جنوب غربی» متعلق به مدرسه کاکرل، با افزایش اندازه های ناحیه بلور منفرد، ویژگی های انتقال الکترونیکی به طور قابل توجهی ارتقا خواهد یافت و به کارکردهای جدید در ابزار الکترونیکی خواهد انجامید. گرافن همواره در شکل چندبلوری رشد داده شده و از تعداد زیادی از بلورها ساخته شده که با پیوند شیمیایی نامنظم در مرزهای بین بلورها (مرزهای grain) به یکدیگر ملحق می شوند. گرافن تک بلوری بزرگ از اهمیت بالایی برخوردار هستند، زیرا مرزهای grain در مواد چند بلوری دارای نارسایی هستند و حذف چنین نارساهایی منجر به تولید مواد بهتری خواهد شد. با کنترل تراکم اکسیژن سطحی، محققان می توانند اندازه بلور را از یک میلی متر به یک سانتی متر افزایش دهند. به جای تولید بلورهای کوچک تر و شش ضلعی، افزودن میزان درست اکسیژن سطحی، بلورهای منفرد بسیار بزرگ تری را با لبه های چندخوشه ای و مانند یک دانه برف تولید کرد. روف مدعی است در آینده امکان دستیابی به بلورهای منفرد با طول یک متر وجود دارد. در صورت استحکام در مقیاس های متریک مانند بال های هواپیما، این ماده دارای کارکردهایی در ساخت هواپیماها و دیگر کاربردهای ساختاری خواهد بود. کشف دیگر تیم علمی حاضر در این مطالعه این بود که سیالیت حامل (carrier mobility) الکترون ها (سرعت حرکت الکترون ها) در فیلم های گرافنی که در حضور اکسیژ ن سطحی رشد داده می شوند، به طور استثنایی بالا است. سرعتی که با آن حاملان بار حرکت می کنند برای بسیاری از ابزار الکترونیکی مهم است و هر چه سرعت بالاتر باشد، سرعت عملکرد ابزار نیز بالاتر است. فیلم های بلور منفرد می توانند همچنین برای سنجش و توسعه انواع جدید ابزار به کار روند و به ابزار امکان سریع تر بودن و کارآیی بالاتر را بدهد. جزئیات این مطالعه در Science منتشر شد.