مهندسان دانشگاه كاليفرنيا با روشي ابداعي اجتماع سريع مقياس نانو و ميكرو را بررسي مي‌كنند
مهندسان دانشگاه كاليفرنيا، شعبه‌ي بركلي، به روش ابداعي جهت رشد بدون واسطه نانوسيم‌هاي سيليكوني و نانولوله‌هاي كربني بر روي ميكروساختارها، در محفظه‌اي در دماي اطاق دست يافته‌اند.
به گزارش سرويس الكترونيك ايسنا، از دفتر همكاري‌هاي فناوري رياست جمهوري، اين كشف جديد موجب گشودن درهايي به سوي تجاري سازي ارزان‌تر و سريع‌تر ادوات مبتني بر نانوتكنولوژي خواهد شد.
اين محققان قادرند حرارت بالاي مورد نياز براي رشد نانو لوله‌ها و نانوسيم‌ها را، با دقت فراوان در نقاط مورد نظر روي ادوات ميكرو الكترونيكي متمركز كنند.
از اين تكنيك جديد كه در شماره‌ي اينترنتي 24 ژوئن مجله‌ي Applied Physics Letters منتشر شده است، به عنوان گام مياني در فرآيند ساخت حسگرهاي مبتني بر نانو لوله‌ها و نانو سيم‌ها نام برده شده است.
يكي از مشكلاتي كه در بهره‌گيري از خواص نانولوله‌ها و نانوسيم‌ها وجود دارد، چگونگي استفاده و بكارگيري از اين ساختارها در ميكروتراشه‌هاست.
فرآيندهاي معمولي توليد نانولوله‌ها و نانوسيم‌ها در كوره‌اي با دماي 600 تا 1000 درجه سانتي‌گراد صورت مي‌پذيرد. در اين فرآيندها، ويفر كوچكي از سيليكون كه با لايه نازكي از آلياژ فلزي، لايه نشاني شده است در معرض جريان گاز هيدروكربوري قرار مي‌گيرد.
آلياژ فلزي به صورت كاتاليست در فرآيند شيميايي تجزيه‌ي گاز عمل مي‌كند. سپس نانومواد توليد شده مورد عمليات تخليص قرار مي‌گيرند. پس از اين مرحله، محققان بايد ميليارد نانولوله و نانوسيم توليدي را دسته‌بندي كنند تا آنهايي را كه داراي خواص مورد نظرشان هستند جدا ساخته و در كاربردهاي حسگري مورد استفاده قرار دهند.
حال مشكل اصلي، چگونگي قرار دادن دقيق يك نانوسيم روي يك ميكرو تراشه پنج ميلي‌متر مربعي است. اين كار، مانند قرار دادن يك سوزن در نقطه خاصي از يك زمين فوتبال با دقت ميكرومتري است.
اما اين محققان، به جاي يافتن روشي براي توليد جداگانه نانومواد و قراردادن آنها در سيستم‌هاي بزرگ، اقدام به رشد بدون واسطه نانوسيم‌هاي سيليكوني و نانولوله‌هاي كربني بر روي مدارهاي الكتريكي نموده‌اند.
مشكل اين كار، حفاظت از ادوات ميكروالكترونيكي بسيار حساس در دماهاي بسيار بالاي مورد نياز جهت رشد نانو مواد است.
گرمادهي مقاومتي، كليد حل اين مشكل است. اين ايده شبيه سيم‌هاي درون يك توستر است، كه عبور جريان الكتريكي از درون سيم، موجب توليد حرارت مي‌شود.
محققان، جريان الكتريكي را با عبور از درون يك سيم به محل‌هاي خاصي از ميكروساختار كه نانوسيم‌ها يا نانولوله‌ها مي‌بايست رشد كنند رساندند. در يك آزمايش، بخشي از ميكروساختار تا 700 درجه سانتي‌گراد داغ شد در حالي كه دماي نقاطي كه تنها چند ميكرومتر با آن فاصله داشتند در 25 درجه باقي مانده بود. مدار مورد آزمايش، درون يك محفظه‌ي خلا قرار داشت.
كريستنسن، يكي از محققاني كه در زمينه‌ي نانولوله‌هاي كربني كار مي‌كند اظهار داشت: اين كار، اجتماع سريع مقياس نانو و ميكرو محسوب مي‌شود.
قطر نانوسيم‌هاي سيليكوني توليد شده به روش فوق بين 30 تا 80 نانومترو طول آنها بيش از 10 ميكرومتر بود. نانولوله‌هاي كربني نيز بين 10 تا 30 نانومتر قطر و بيش از 5 ميكرومتر طول داشتند.
يكي از محققان گروه فوق، اظهار داشت: اين روش منحصر به فرد است، زيرا موجب توليد حسگرهاي مبتني بر مواد نانومتري به روش مشابه توليد تراشه‌هاي رايانه‌اي خواهد شد.
اين محققان در تلاشند تا كنترل بيشتري روي دما و حرارت‌دهي داشته و نانوسيم‌ها و نانوله‌هايي با طول دلخواه توليد كنند.
انتهاي پيام
- در زمینه انتشار نظرات مخاطبان رعایت چند مورد ضروری است:
- -لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
- -«ایسنا» مجاز به ویرایش ادبی نظرات مخاطبان است.
- - ایسنا از انتشار نظراتی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران، موارد مغایر با قوانین کشور و آموزه‌های دین مبین اسلام باشد معذور است.
- - نظرات پس از تأیید مدیر بخش مربوطه منتشر می‌شود.
نظرات