توليد قطعات الكترونيكي با استفاده از نانولوله كربني و گرافن

محققان دانشگاه گوتنبرگ سوئد به بررسي امکان توليد قطعات الکترونيکي با استفاده از نانولوله کربني و گرافن پرداختند.

به گزارش سرويس پژوهشي ايسنا، نانولوله کربني و گرافن هر دو از لايه‌هاي کربن تشکيل شده‌اند، اما اين ترکيبات از آلومينيوم سبک‌تر و از فولاد مقاوم‌تر هستند. همچنين اين ترکيبات قادرند مانند فنر خم شوند. «نيکلاس لينداهي» در دانشگاه گوتنبرگ روي خواص منحصر به‌ فرد اين مواد کار مي‌کند. از اين ويژگي‌ها مي‌توان در توليد مواد سبک‌، مستحکم با خواص الکترونيکي استفاده کرد.

فناوري نانو مي‌تواند در توليد انواع جديدي از مواد به ‌کار گرفته شود. «نيکلاس لينداهي» روي گرافن و نانولوله کربني تحقيق مي‌کند، اين مواد که از ورقه‌هاي بسيار نازک کربني ساخته شده، به ‌صورت ورقه‌اي و لوله‌اي شکل هستند. از آن جهت که اين مواد داراي ويژگي‌هاي منحصر به ‌فرد هستند، به ‌شدت مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته‌اند. آنها از اين مواد براي توليد نانوکامپوزيت‌هاي مختلف استفاده مي‌کنند، نانوکامپوزيت‌هايي که در حوزه‌هاي مختلف از جمله قطعات کامپيوتر استفاده مي‌شوند.

در اين پروژه «نيکلاس لينداهي» نشان داد که چگونه نانولوله کربني مي‌تواند ساخته شود و همچنين خواص مکانيکي آن در اين پروژه مورد بررسي قرار گرفت. «نيکلاس لينداهي» در شرايط بسيار ملايم گاز حاوي کربن را براي توليد نانولوله کربني به ‌کار گرفت، او در اين روش اتم به اتم، اتم‌هاي کربن را روي هم قرار داده و جنگلي از نانولوله‌هاي کربني توليد کرد. در نهايت جنگلي از نانولوله‌هاي کربني ايجاد شد که قطري در حد چند نانومتر داشته و همانند بوته‌هاي ذرت در مزرعه کنار هم قرار گرفتند. اين لوله‌ها از آلومينيوم سبک‌تر بوده و از فولاد مستحکم‌تر است. زماني که اين نانولوله‌ها کشيده مي‌شوند، همانند يک فنر خم مي‌شوند.

«نيکلاس لينداهي» نشان داد که چگونه غشاهاي توليد شده از گرافن مي‌تواند خم شود. هر چند که اين ورقه‌ها از چند لايه کربن ساخته شده‌اند، اما مي‌توان ميزان خم شدن آن‌ها را با استفاده از همان معادلاتي که براي تغيير شکل فولاد به ‌کار مي‌رود، محاسبه کرد. غشاي گرافني مي‌تواند کاربردهاي متعددي داشته باشد؛ براي مثال از آن مي‌توان براي توليد فرکانس‌هاي مختلف در گوشي‌هاي تلفن همراه و حسگرهاي جرمي با قابليت اندازه‌گيري اتم‌هاي منفرد استفاده کرد.

اين پروژه همچنين به بررسي چگونگي استفاده از غشاهاي گرافني براي تهيه قطعات الکترونيکي کاراتر در آينده پرداخته است. براي مثال الکترودهاي گرافني معلق مي‌تواند جريان عبوري از ميان ترانزيستورهاي نانولوله کربني را تغيير دهد، براي اين کار بايد بتوان خواص الکتريکي و مکانيکي اين ترکيبات را کنترل کرد.