|
ممکن است طراحی پیل‌های خورشیدی بهتر موضوعی در زمینه شیمی یا الکترونیک به نظر
برسد، اما برای مهندس دانشگاه فلوریدا، این امر از حشرات آغاز می‌شود.
پنگ جیانگ استادیار مهندسی شیمی با الهام از چشمهای بید و بال‌های جیرجیرک روکش‌های
جدید غیرمعمول ضدانعکاس و ضدآب تولید نموده است. به نظر می‌رسد این روکش‌ها می‌توانند
کارآیی پیل‌های خورشیدی را بهبود داده و خاصیت خودتمیزشوندگی به آنها ببخشند.
همچنین می‌توان با استفاده از این روکش‌های ابرشفاف، پنجره‌های خودروها و منازل،
صفحات نمایشگر رایانه و محصولات دیگر را بهبود بخشید.
تحقیق جیانگ روی روش جدیدی برای ساخت روکش‌هایی متمرکز است که ساختار میکروسکوپی آن
بسیار شبیه چشم بید می‌باشد. چشم بسیاری از بیدها از بخش‌های شش‌ضلعی کنار هم تشکیل
شده‌اند. هر بخش با هزاران ردیف از برآمدگی‌های منظم پر شده است. اندازه هریک از
این برآمدگی‌ها حدود ۳۰۰ نانومتر می‌باشد.
زمانی که بیدها در معرض نور قرار می‌گیرند، این آرایه‌های منظم برجسته در عبور و
انعکاس نور تغییر ایجاد نموده و در عین عبور تمام نور، نامرئی باقی می‌مانند. زیست‌شناسان
معتقدند این ویژگی به این دلیل در بیدها تکامل یافته است که اکثر بیدها شبگرد بوده
و در صورت انعکاس نور از چشمان آنها، به هدف بسیار راحتی برای شکارچیان تبدیل می‌شوند.
جیانگ می‌گوید محققان در جستجوی روشی از نوع لیترگرافی برای ایجاد این ساختارهای
میکروسکوپی بودند، اما روش لیتوگرافی گران بوده و برای تولید این برجستگی‌های منظم
نامناسب می‌باشد. برای حل این مشکل، جیانگ یک روش غیرلیتوگرافی به نام روکش‌دهی
چرخشی توسعه داده است. بر عکس لیتوگرافی که در آن تلاش می‌شود برجستگی‌ها روی سطح
مورد نظر حک شوند، در روکش‌دهی چرخشی این برآمدگی‌ها روی سطح ایجاد می‌شوند.جیانگ
یک سوسپانسیون نانوذره‌ای را روی یک ویفر سیلیکونی دایره‌ای قرار داد. سپس یک موتور
ویفر سیلیکونی را به چرخش درآورده و در نتیجه در اثر نیروی سانتریفوژی، مایع روی
سطح پخش می‌شود. پس از خشک شدن سطح، ذرات منظمی باقی می‌مانند.
جیانگ توانست با استفاده از این روش یک روکش ضدانعکاس شبیه چشم بید روی سطح شیشه و
پلاستیک ایجاد کند.
جیانگ می‌گوید بال‌های جیرجیرک در پراکندن سریع آب و آلودگی بسیار موفق عمل می‌کنند.
در سطح ذره‌ای، ساختار بال‌های جیرجیرک بسیار شبیه چشم بید می باشد، با این تفاوت
که در اینجا به جای انحراف نور، بسته‌های کوچک هوا که در اطراف هر برجستگی وجود
دارد، موجب شناور ساختن قطرات آب می‌گردند.
جیانگ و همکارانش همچنین توانستند با استفاده از روش روکش‌دهی چرخشی، ساختاری مشابه
ساختار بال‌های جیرجیرک را روی یک ویفر سیلیکونی ایجاد نمایند.
|
