|
شیمیدان‌های دانشگاه بوفالو روش جدیدی برای رشد فیلم‌های نازک اکسید روی خالص
شیمیایی یافته‌اند که حاوی نانوساختارهای چگال شبیه موی زبر می‌باشند. همچنین آنها
روش جدیدی برای نشاندن این فیلم‌های نازک روی بسترهایی همانند پلیمرها، پلاستیک، و
نوارها که به دما حساس می‌باشند، توسعه داده‌اند.
این تحقیق که نتایج آن ماه گذشته در Journal of Physical Chemistry به صورت آنلاین
منتشر شده است، می‌تواند امکان نشاندن فیلم‌های اکسید روی چندمنظوره را روی سطوح
انعطاف‌پذیر فراهم آورد؛ این قابلیت امکان توسعه پیل‌های خورشیدی، نمایشگرهای بلور
مایع، حسگرهای شیمیایی، و ابزارهای اپتوالکترونیکی کاراتر را فراهم می‌آورد.
این شماره مجله Physical Chemistry به یاد ریچارد اسمالی، پیشتاز فناوری نانو، که
نویسنده اول این مقاله (پروفسور جیمز گاروی، استاد شیمی) در سال ۱۹۹۵ با او کار
کرده است، منتشر شده است.
فیلم‌های نازک اکسید روی که کیفیت بالایی دارند، چند منظوره بوده و می‌توانند در
شکل‌های مختلفی همچون فیلم‌ها، نانومیله‌ها، و نانوذرات ساخته شوند. با این حال یک
مانع وجود دارد: آنها معمولاً در دماهای بالا ساخته می‌شوند و این امر می‌تواند
موجب آسیب راندن یا حتی ذوب بسترهایی شود که روی آنها نشانده می‌شوند.
گاریو می‌گوید: «این امر موجب می‌شود روکش‌دهی پلاستیک، یک هارد درایو، یک ابزار
الکترونیکی، یا حتی لنزهای تماسی غیر ممکن باشد، زیرا فرایند رسوب‌دهی به سطح لایه
زیرین آسیب می‌رساند». در مقابل، دانشمندان دانشگاه بوفالو روشی توسعه داده‌اند که
در آن مولکول‌های اکسید فلزی آنقدر سرد هستند که بتوان به سلامتی آنها رو روی سطوح
حساس به دما رسوب داد.
محققان دانشگاه بوفالو ابتدا از طریق واکنش دادن فلز روی با اکسیژن در حضور یک
انرژی قوی (قوس تخلیه الکتریکی) این فیلم‌های نازک را ایجاد می‌کنند.
در روشی که آنها توسعه داده‌اند و رسوب‌دهی اشعه مولکولی قوس پالسی (PAMBD) نامیده
می‌شود، یک تخلیه الکتریکی میان دو میله روی خالص اتفاق می‌افتد.
گاروی می‌گوید: «این تخلیه شبیه رعدوبرق یک پلاسمای آبی روشن ایجاد می‌کند که پنج
برابر داغ‌تر از سطح خورشید است».
در این دمای بسیار بالا فلز روی خالص بخار شده و به صورت کامل با گاز اکسیژن واکنش
داده و مولکول‌های اکسید فلز را ایجاد می‌کند. سپس اکسید روی گازی از طریق یک منفذ
باریک اسپری می‌شود؛ او توضیح می‌دهد که این فرایند موجب خنک شدن گاز منبسط شده تا
۵۰ درجه کلوین شده و امکان رسوب‌دهی آن را حتی روی سطوح بسیار حساس به دما فراهم می‌آورد.
گاروی می‌گوید :«این یک فناوری توانمندساز است که امکان رسوب‌دهی فیلم‌های نازک را
روی باتری‌ها، کارت‌های اعتباری، و هر سطح انعطاف‌پذیری که می‌خواهید فراهم می‌آورد».
او می‌افزاید که در این فرایند می‌توان هر فلزی به کار برده و به آسانی محدوده
وسیعی از اکسیدهای فلزی مختلف را تولید نمود.
|
