تیمی از محققان با همکاری «زهرا پدرام‌ رازی» از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی گام بزرگی را در استفاده از گرافن در کارکردهای الکترونیکی جدید برداشته‌اند.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، گرافن، نازیک‌ترین، قوی‌ترین، سفت‌ترین و همزمان کششی‌ترین ماده جهان به شمار می‌آید. این ماده همچنین بهترین رسانای گرمایی بوده، شفاف است و ویژگی‌های جذاب بسیار دیگری دارد، به ویژه این که مشخصه‌های الکترونیکی آن در نانوسازه‌ها بسیار متغیرند.

به همین دلیل است که نانوروبان‌ها یا ردیف‌های گرافن با عرض نانومتری، به عنوان اجزای الکترونیکی بسیار جالب در حال ظهورند. از سوی دیگر، به دلیل تغییرپذیری بالای ویژگی‌های الکترونیکی این ماده از طریق اعمال تغییرات ریز در ساختار این نانوروبان‌ها، کنترل دقیق در سطح اتمی برای استفاده حداکثری از تمامی پتانسیل آن‌ها لازم بوده و این در حالی است که تکنیک‌های به کاررفته در نانوفناوری معمول دارای چنین دقت و تفکیک‌پذیری نیستند.

در سال 2010، دانشمندان شیوه‌ای را برای تولید این نانوروبان‌ها با دقت اتمی و از طریق خودمونتاژی مولکولی یافتند. مولکول‌های طراحی‌شده برای چنین هدفی، بر روی سطحی چنان انباشته می‌شدند که به یکدیگر واکنش نشان داده و نانوروبان‌های گرافن‌های بسیار ویژه‌ای را از طریق فرآیند بازتولیدی بالا و بدون وجود واسطه خارجی به جز حرارت‌دادن به دمای مطلوب، تولید می‌کردند.

در سال 2013، تیمی از دانشمندان با همکاری دانشگاه کالیفرنیا در برکلی این مفهوم را به مولکول‌های جدیدی بسط دادند که نانوروبان‌های گرافن عریض‌تری تولید می‌کردند و بنابراین دارای ویژگی‌های الکترونیکی جدیدتری بودند.

همین تیم علمی با همکاری «زهرا پدرام‌رازی» به تازگی توانسته‌ از طریق این توانایی خودمونتاژشوندگی، ساختارهای ناهمگنی خلق کند که بخش‌هایی از نانوروبان‌های گرافن دارای دو پهنای مختلف را ترکیب می‌کند. شکل‌دادن ساختارهای ناهمگن با مواد مختلف، مفهومی بوده که تا حد زیادی در مهندسی الکترونیک به کار رفته و موجب پیشرفت زیادی در این صنعت شده است.

پدرام‌رازی و همکارانش برای نخستین بار توانسته‌اند ساختارهای ناهمگنی از نانوروبان‌های گرافن را شکل دهند که عرضشان را در سطح مولکولی و دقت اتمی اصلاح می‌کنند و دارای کارکردهای فراوانی در صنعت الکترونیک خواهد بود.

جزئیات این دستاورد علمی در نشریه Nature Nanotechnology قابل‌مشاهده است.

انتهای پیام