محققان آمریکایی ساختارهایی هیبریدی ساختند که ضمن داشتن خواص عالی نانولولههای کربنی، خواص نانوسیمهای فلزی را نیز دارا میباشند. ساختارهای جدید میتوانند بر تعدادی از مشکلات اساسی موجود در کاربرد نانولولهها فائق آیند. استفاده از نانولولههای کربنی در تراشههای کامپیوتری، نمایشگرها و حسگرها، نمونههایی از این نوع مشکلات میباشند.
ساخت نانوسیمهای مقاوم با ساختار هیبریدی جدید
محققان آمریکایی ساختارهایی هیبریدی ساختند که ضمن داشتن خواص
عالی نانولولههای کربنی، خواص نانوسیمهای فلزی را نیز دارا میباشند. ساختارهای
جدید میتوانند بر تعدادی از مشکلات اساسی موجود در کاربرد نانولولهها فائق آیند.
استفاده از نانولولههای کربنی در تراشههای کامپیوتری، نمایشگرها و حسگرها، نمونههایی
از این نوع مشکلات میباشند.
طراحان تراشه به همان نسبت که به افزایش قدرت پردازش تراشهها میاندیشند، به دنبال
کوچکتر کردن ابعاد تراشهها تا حد نانومتر نیز میباشند. نانولولههای کربنی و
نانوسیمها گزینههای اصلی برای استفاده به عنوان اتصالات نانومتری میباشند زیرا
خواص مکانیکی، الکترونیکی و نوری منحصر به فردی دارند. فانگ سوآنگ او از موسسه پلی
تکنیک رنسلر (Rensselaer) در نیویورک در این باره گفت: “با ترکیب این دو، موادی
هیبریدی میتوان ساخت که خواص منحصر به فرد هر دو ماده را دارا باشد. میتوان از
مواد هیبریدی جدید به عنوان اتصالات استفاده کرد و احتمالاً در آینده کاربردهای
جدیدی نیز پیدا خواهند کرد”.
دستههایی از نانولولههای کربنی را به تماسهای فلزی
ماکروسکوپی متصل کرد و پیش از این هیچ روشی برای اتصال یک نانولوله کربنی منفرد به
تماسهای فلزی وجود نداشت. با استفاده از روش جدید میتوان یک نانولوله کربنی منفرد
را به صورت بسیار دقیق به یک پین فلزی منفرد متصل کرد و به این ترتیب یک ساختار
نانولوله- نانوسیم هیبریدی چند قطعه، در ابعاد نانو ساخت.
این محققان برای تولید نانوسیمهای مربوطه از یک قالب آلومینا که دارای حفرههای
نانومتری بود، استفاده کردند.آنها ابتدا مس یا طلا را با فرآیند رسوبدهی درون
حفرهها نشاندند. سپس این مجموعه را درون کورهای که از ترکیبات کربنی غنی بود،
قرار دادند. هنگامی که کوره به دماهای بالا رسید، اتمهای کربن در راستای دیواره
قالب قرار گرفته و به این شکل نانولولههای کرنبی مستقیماً بالای نانوسیمهای فلزی
شروع به رشد نمودند
این روش بسیار ساده است و برای بسیاری از مواد دیگر نیز قابل
اجرا میباشد. سوآنگ او توضیح داد: “یکی از جنبههای مثبت این روش این است که میتوان
عمل اتصال بین نانولولهها و نانوسیمها و کنترل آن را، در طول چند صد میکرون به
دقت انجام داد. علاوه بر این، قالبهای آلومینا به آسانی در دسترس میباشند زیرا در
صنعت فیلترسازی به صورت انبوه تولید میشوند. بنابراین، به آسانی میتوان این روش
را تجاری و صنعتی کرد”.
تاکنون، گروه مزبور نانوسیمهای هیبریدی ساخته شده از نانولوله کربنی و مس یا طلا،
تولید کرده است. هماکنون این گروه نحوه اتصال نانولولههای کربنی به نیمهرساناها
را بررسی میکند. نانولولههای کربنی ترکیب شده با نیمهرساناها میتوانند در
دیودها مورد استفاده قرار گیرند.
این محققان متایج خود را در مجله Appl. Phys. Lett. . منتشر کردهاند.