روشی پایین به بالا برای ساخت نانوالکترونیک

یک گروه از محققان استرالیایی روشی برای رشد نانوسیم‌های پلیمری منظم درون یک مدار الکترونیکی پیش‌الگودهی‌شده یافته‌اند به نحوی که اتصالات الکترونیکی با نانوسیم‌ها در هنگام رشد آنها شکل می‌گیرد و درنتیجه نیازی به فرایند وقت‌گیر و چالش‌برانگیز دستکاری نانوسیم‌ها و قرار دادن آنها در موقعیت مناسب و سپس ایجاد اتصالات الکتریکی نمی‌باشد.

به طور معمول ابزارهای الکترونیکی به روش بالا به پایین ساخته می‌شوند. مثلاً بیش
از ده سال است که پلیمرهای رسانا به صورت الیاف لوله‌ها، و سیم‌های میکرو و
نانومقیاس تولید می‌شوند.

اخیراً نانوسیم‌ها در مدارات الکترونیکی وارد شده و توسعه ابزارهایی همانند حسگرهای
شیمیایی نانوسیمی پلیمری با عملکرد بسیار بالا را امکان‌پذیر ساخته‌اند. چیزی که در
بسیاری از این روش‌های ساخت مشترک است، این است که آنها مبتنی بر یک الگو بوده (یعنی
لیتوگرافی یا الگوی DNA) یا به روش خاص تولید الیاف همانند الکتروریسندگی وابسته می‌باشند.
با این حال با کوچک‌تر شدن قطعات الکترونیکی، استفاده از روش‌های موجود تولید به
طور روزافزونی مشکل‌تر می‌شود. روش‌های جدیدی باید توسعه یابند.

یک گروه از محققان استرالیایی روشی برای رشد نانوسیم‌های پلیمری منظم درون یک مدار
الکترونیکی پیش‌الگودهی‌شده یافته‌اند به نحوی که اتصالات الکترونیکی با نانوسیم‌ها
در هنگام رشد آنها شکل می‌گیرد و درنتیجه نیازی به فرایند وقت‌گیر و چالش‌برانگیز
دستکاری نانوسیم‌ها و قرار دادن آنها در موقعیت مناسب و سپس ایجاد اتصالات الکتریکی
نمی‌باشد.

دکتر نیل کمپ در گفتگو به Nanowerk بیان داشت: «زمینه مورد علاقه تحقیقاتی ما توسعه
روش‌های ساخت پایین به بالاست که از توانایی طبیعی اتم‌ها و مولکول‌ها برای
خودآرائی در جهت ایجاد ساختارهای مطلوب بهره می‌برد. ما در آخرین کارمان از پلی
اینیلین استفاده نمودیم که وقتی تحت شرایط الکتروشیمیایی خاصی رشد داده می‌شود،
نانوسیم‌ها و تک‌لایه‌های خودآرایی از ۳-آمینوپروپیل‌تری‌اتوکسی‌سیلان تشکیل می‌دهد
تا رشد نانوسیم را در نقاط خاصی از ابزار کنترل نماید. در این روش هر دو مورد رشد
نانوسیم‌ها و الگودهی آنها از پایین به بالا مهندسی شده است».

کمپ که در حال حاضر محقق فوق دکترا در Institut de Physique et Chimie des
Materiaux de Strasbuourg در فرانسه می‌باشد، همراه با همکاران قبلی‌اش در دانشکده
فیزیک دانشگاه نیوساوث‌ولز روش جدیدی توسعه داده‌اند که تا حد زیادی فرایند وارد
کردن نانوسیم‌های پلیمری رسانا را در ابزارهای الکترونیکی آسان می‌سازد.

محققان و مهندسان بسیار به پلیمرهای رسانایی که از نظر شیمیایی فعال می‌باشند،
علاقه‌مند هستند. این مواد وقتی در معرض محدوده وسیعی از گازها قرار می‌گیرند، به
صورت الکترونیکی یا نوری از خود عکس‌العمل نشان می‌دهند. ساختار آلی مبتنی بر
پیوندهای کربن آنها نیز بدین معناست که می‌توان این ساختارها را تا حد زیادی عامل‌دار
کرده و در نتیجه به اجزای مولکولی خاصی همچون تی‌ان‌تی حساس نمود. تمام این قابلیت‌ها
باعث می‌شود این پلیمرها برای استفاده در حسگرهای زیست‌شیمیایی یا زیستی مناسب
باشند.