کوی دانش - kooy

آینده الکترونیک برمبنای نانولوله های کربنی بنا می شود

آینده الکترونیک برمبنای نانولوله های کربنی بنا می شود
22 فروردین
09:15 1394
تیمی در دانشگاه ایلینویز موفق به پیدا کردن روشی برای خالص سازی آرایه های نانولوله های کربنی تک دیواره ای (SWCNT) شده است، که می تواند گامی رو به جلو برای پشت سرگذاشتن مدارات و ابزارهای سیلیکونی باشد. تصویر: گرادیان حرارتی که ناشی از حرارت دهی ملایم نانولوله کربنی فلزی است، جریان های باریک حرارتی را در لایه پوششی آلی نازک بوجود می آورد. نتیجه، شیاری باز است.

خصوصیات استثنایی سیلندرهای ریزمولکولی که به نام نانولوله های کربنی شناخته می شود سال ها محققان را به تلاش واداشته است، زیرا این نانولوله ها از توان بالقوه برای جایگزینی سیلیکون برخوردارند تا بنیان لازم را برای ساخت ابزارهای الکترونیکی کوچک تر، سریع تر و ارزان تر در اختیار قرار بدهد.

 اول از همه اینکه نانولوله های یادشده ریز هستند (البته برمبنای مقیاس اتمی و شاید به اندازه کوچک سازی حداکثری که می توان روی سوییچ الکترونیکی اعمال نمود). نانولوله های مذکور نیز همانند سیلیکون ماهیتی نیمه هادی دارند، خصوصیتی که برای بوردهای مداری بسیار لازم است و می توان سوییچینگ الکتریکی سریع و با قابلیت کنترل بالا را روی آنها پیاده نمود.

 یکی از موانع بزرگ بر سر راه ساخت قطعات الکترونیکی مفید با استفاده از نانولوله های کربنی همواره این بوده که به هنگام مرتب سازی این لوله ها به صورت لایه ای، نسبت خاصی از آنها خصوصیاتی فلزمانند را از خود بروز می دهند تا نیمه هادی، جریانی که لایه را لکه دار کرده، مدار را کوتاه و در کار هر وسیله الکتریکی اختلال ایجاد می کند.

 در واقع طبق گفته جان راجرز پرفسور دانشگاه ایلینویز، خلوص جریان بایستی از 99.999 درصد بیشتر باشد، به این معنا که حتی یک لوله خراب در 100 هزار لوله دیگر کافی است تا وسیله الکتریکی را از کار بیاندازد. وی می گوید: "اگر میزان خلوص موجود از عدد 99.999 درصد کمترباشد، مواد نمی توانند به عنوان مدارهای نیمه هادی استفاده شوند". 

حال راجرز و تیمی از محققان دیگر موفق به ابداع روشی شده اند که بتوان نانولوله های کربنی فلزی را با استفاده از روندی نسبتا ساده و مقیاس پذیر از آرایه ها جداسازی نمود که تجهیزات گران قیمتی نیز لازم ندارد. حاصل کار تیم یادشده طی هفته گشته در ژورنال فیزیک کاربردی که از جمله مجلدات AIP می باشد به چاپ رسید.

روش خالص سازی

 به گفته راجرز هرچند که یکی از مشکلات دائمی 10 الی 15 سال گذشته چالش ساختن آرایه های یکپارچه و همراستا از نانولوله های کربنی دارای دانسیته های مناسب روی لایه های نازک بوده است، اما گروه های مختلفی از دانشمندان طی سال های اخیر این مشکل را حل و فصل کرده اند.

 بدین ترتیب دومین مشکل موجود که پیدا کردن روشی برای خالص سازی مواد جهت اطمینان از عدم فلزی بودن ماهیت نانولوله هاست هم حل شده است، این مشکل از جمله غامض ترین ها درنوع خودش بود. البته روشهای خالص سازی دیگری نیز جود داشت که می شد از آنها استفاده کرد، ولی اشکالشان در عدم دست یابی به سطح خالص سازی موردنیاز برای ساخت اجزای الکترونیکی مفید بود. راهبردهای جدید نیز هرچند سطح موردنیاز خالص سازی را در اختیار می گذارد، اما متکی به تجهیزات گران قیمت است و بسیاری از محققان توان استفاده از این روند را ندارند.

بنا به گفته تیم تحقیقاتی راجرز، آنها موفق شدند تا پوشش نازکی از ماده آلی را مستقیم روی سطح برگه ای از نانوتیوب ها قرار بدهند که با برگه ای از فلز تماس داشت. سپس جریان را در سرتاسر برگه اعمال کردند که به جای حجم گسترده ای از نانولوله های نیمه رسانا، باعث روان سازی جریان در نانولوله های رسانای فلزی شد.

 جریان، نانولوله های فلزی را اندکی گرم کرد، به اندازه ای که برای ایجاد "جریان باریک حرارتی" کافی باشد و شیاری را در لایه پوششی آلی بر فراز آنها ایجاد نمود. درصورت روباز بودن لوله های فلزی، می توان آنها را  با بهره گیری از ابزار استانداردی سابیده و لایه پوششی سطحی را شست. به گفته راجرز به این ترتیب ویفر الکترونیکی پوشیده از نانولوله های نیمه رسانا فاقد آلودگی های فلزی باقی می ماند. تیم محققان توانستند با خلق آرایه هایی از ترانزیستورها صحت امر یادشده را نیز به آزمون بگذارند.

وی در خاتمه اظهار می دارد: "در انتهای کار ابزاری بدست می آید که به خاطر خصوصیت نیمه رسانایی آن می شود آنرا خاموش و روشن کرد".

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
ویدئو: دیدار گرگ در معرض خطر انقراض با خانواده لینکس

ویدئو: دیدار گرگ در معرض خطر انقراض با خانواده لینکس

حیات وحش اروپا که در معرض خطر انقراض قرار گرفته است به تازگی جان گرفته و همانطور که در این ویدئو مشاهده می شود گرگ و لینکس اروپایی با هم دیدار می کنند.

مطالعه متن کامل
گسترش بخش های موزه تاریخ طبیعی آمریکا

گسترش بخش های موزه تاریخ طبیعی آمریکا

موزه تاریخ طبیعی آمریکا یا AMNH از طرح های خود برای گسترش زیربنای موجود موزه با اختصاص مبلغ 325 میلیون دلار جهت بازسازی خبر داد. اجرای پروژه مزبور به استودیو ژان گنگ سپرده شده است و شامل "مرکز گیلدر" می شود که قرار است از سال 2017 کار ساخت آن آغاز شود، تاریخ تکمیل هدف نیز با سالگرد صد و پنجاهم آغاز به کار این موسسه در سال 2019 مصادف خواهد شد.

مطالعه متن کامل
تخته وایت برد Smart Kapp محتوا را بصورت زنده به اشتراک می گذارد

تخته وایت برد Smart Kapp محتوا را بصورت زنده به اشتراک می گذارد

تخته وایت برد Smart Kapp به کاربران امکان به اشتراک گذاری محتوا را بصورت زنده و نیز ذخیره نمودن تصاویر فوری را از نوشته های روی تخته در قالب JPEG و PDF می دهد. بعضی وقت ها شاید شما هم احساس کرده باشید که خسته کننده تر از جلسه ای که در آن شرکت کرده اید تخته وایت بردی است که یادداشت ها روی آن نوشته می شود. اما نوع جدید از وایت برد ارائه شده که خط بطلانی بر این گفته است. Smart Kapp محتوایی را که رویش نوشته می شود به صورت همزمان به اشتراک می گذارد و کاربران می توانند تصاویر فوری آن را ثبت کنند.

مطالعه متن کامل
چین و آزمایش اتوبوسی عریض برای غلبه بر مشکل ترافیک

چین و آزمایش اتوبوسی عریض برای غلبه بر مشکل ترافیک

در چین قفل های ترافیکی از مشکلات بسیار جدی محسوب می شود و حتی وجود 50 لاین ماشین گوش تا گوش هم نیز عجیب نیست و سابقه دارد. بر این اساس شرکتی به نام Transit Explore Bus که در پکن واقع شده قصد دارد تا اقدام به تست تدبیری بسیار جالب کند که اولین خبر مربوط به آن 6 سال قبل از این منتشر شده بود. تابستان امسال شرکت مزبور از اتوبوس عریضی رونمایی می کند که دو لاین خیابان را اشغال می نماید و هدف از آن کاستن از برخی گره های تراقیکی از شهری با بیش از 11.5 میلیون نفر جمعیت می باشد.

مطالعه متن کامل
ماده ای پلیمری که با فرو رفتن در آب نمک تغییر ساختار می دهد، می تواند برای محافظت از سطوح بدنۀ کشتی ها و سازه های دریایی مفید واقع شود

ماده ای پلیمری که با فرو رفتن در آب نمک تغییر ساختار می دهد، می تواند برای محافظت از سطوح بدنۀ کشتی ها و سازه های دریایی مفید واقع شود

مواد «هوشمند» که در پاسخ به محرک های مشخص و قابل تنظیم، ساختار خود را تغییر می دهند، در زمینه های گوناگون از دانش زیست پزشکی گرفته تا صنعت نفت، کاربرد دارند. اکنون پژوهشگرانی از «آژانسِ علم، فناوری و تحقیقات» سنگاپور (A*STAR)، یک ماده پلیمری خودسامان (self-assembling) تولید کرده اند که وقتی از آب به یک محلول الکترولیت همچون آب نمک انتقال می یابد، ساختار خود را تغییر می دهد. این ماده می تواند در پیشرفته تر کردن پوشش های مورد استفاده برای محافظت از سطوح در برابر تشکیل و انباشت آلاینده های زیستی، خصوصاً در سطوح مربوط به سازه های زیر آبی، مفید واقع شود.

مطالعه متن کامل