موج تازه‌ای از الکترونیک با سیلیکون نانومقیاس کشایند

دانشمندان شکل جدیدی از سیلیکون نانومقیاس ساخته‌اند که قابل کشش می‌باشد و می‌تواند در افزاره‌های الکترونیکی قابل کشش مانند دستکش‌های هوشمند جراحی که با فناوری و مواد موجود قابل ساخت نیستند به کار گرفته شود. جان راجرز، محقق مسئول این پروژه از دانشگاه ایلینویز، چنین می‌گوید: – الکترونیک خمش‌پذیر دارای کاربردهای بالقوه زیادی است ولی کشایندی برگشت‌پذیر یک ویژگی متفاوت و بسیار چالش برانگیز است – .

دانشمندان شکل جدیدی از سیلیکون نانومقیاس ساخته‌اند که قابل کشش می‌باشد و
می‌تواند در افزاره‌های الکترونیکی قابل کشش مانند دستکش‌های هوشمند جراحی
که با فناوری و مواد موجود قابل ساخت نیستند به کار گرفته شود. جان راجرز،
محقق مسئول این پروژه از دانشگاه ایلینویز، چنین می‌گوید: ” الکترونیک خمش‌پذیر
دارای کاربردهای بالقوه زیادی است ولی کشایندی برگشت‌پذیر یک ویژگی متفاوت
و بسیار چالش برانگیز است”.


راجرز و همکارانش از دانشگاه‌های ایلینویز آریزونا یک غشاء سیلیکونی بسیار
نازک از ویفر سیلیکون ساخته و آنرا در یک تیغه از پلیمر سیلیکونی قرار
دادند. قبل از قرار دادن غشاء، تیغه پلیمری از طرفین تحت کشش قرار می‌گیرد
و بعد از قرار دادن غشاء این کشش برداشته می‌شود و نتیجه این خواهد بود که
یک غشاء بسیار نازک به شکل استخوان جناغی ایجاد می‌شود که از هر طرف قابل
کشش است.
این گروه چندین آزمایش کشش روی غشاء ساخته شده‌انجام داد که نشان می‌داد
کشش طولی باعث صاف‌‌شدن شکل استخوان جناغی می‌شود، کشش قطری باعث تغییرات
مشابه می‌شود و کشش عرضی نیز باعث صاف‌‌شدن پستی بلندی‌های عرضی می‌گردد و
در هر سه مورد وقتی کشش قطع می‌شود غشاء به حالت اولیه باز می‌گردد.
نکته قابل توجه اینجاست که در لبه‌های غشاء ساخته‌شده‌خاصیت کشایندی نسبت
به نواحی مرکزی غشاء ضعیف‌تر است و علت آن این است که شکل استخوان جناغی در
لبه‌ها نسبت به مرکز کم‌عمق‌تر است. با این حال راجرز و همکارانش ادعا
دارند که این می‌تواند در کاربردهای معین قابلیت خود را نشان دهد.
راجرز و همکارانش به صورت نظری خواص غشاء را بررسی ‌کردند و نشان دادند که
پیش‌بینی‌های نظری با نتایج تجربی آنها مخصوصاً در مورد شکل و ابعاد موج‌های
غشاء تطابق دارد.
راجزو و همکارانش قبلاً ساختارهایی با خواص کشایندی ساخته‌اند مانند
نانوروبان‌های کششی لبه‌لبه‌ که ازسیلیکون و گالیوم آرنساید ساخته شده‌است.

سایر گروه‌‌های تحقیقاتی نیز با استفاده از سیم‌های فلزی کشایند که جزایر
صلب را به هم مرتبط می‌کند توانسته‌اند قطعات مداری بسازند. با این حال
نانوروبان‌های راجرز تنها ساختارهای کشایند هستند و ساختارهای سیم- جزیره
کشایندی را فقط در ابعاد مداری ایجاد می‌کنند نه در افزاره‌های کش‌پذیر.

این محققان نتایج کار خود را در مجله Nano Letters منتشر کرده‌اند