|
به تازگی محققانی از دانشگاه نورسوسترن (Northwestern
University) با استفاده از نانولوله‌های فلزی، لایه‌های نازک
نیمه‌شفافی ساخته‌اند که انعطاف‌پذیر و بسیار رسانا بوده و در
چند رنگ قابل تهیه‌اند. این مواد ظاهری شبیه به شیشه رنگی
(stained) دارند و می توان به کمک آنها، نسل جدیدی از محصولات
پیشرفته مانند صفحات نمایش تخت و پیل‌های خورشیدی را تولید کرد.
اخیراً از میان کاربرد‌های گسترده نانولوله‌های کربنی، لایه‌های
رسانای شفافِ نانولوله‌ای، بیشترین نگاه‌ها را به خود معطوف
کرده‌اند. این مواد در صفحات نمایش تخت، صفحات نمایش تماسی،
نورافکنی حالت‌جامد و پیل‌های خورشیدی کاربرد دارند. از سوی
دیگر، نیاز به ساخت ابزار‌های دارای مصرف انرژی کمتر و استفاده
از انرژی‌های جایگزین، تقاضای جهانی برای لایه‌های رسانای شفاف
را شدت بخشیده است.
هم‌اکنون برای کاربرد‌های رسانای شفاف غالباً از اکسیدِ ایندوم
قلع استفاده می‌شود، اما به دلیل کمیابی ایندویم، با افزایش
تقاضا در ۵ سال اخیر هزینه‌های مربوط به این کاربرد‌ها افزایش
یافته است. از سوی دیگر، ایندیوم برای کاربرد‌هایی چون LEDها و
ابزار‌های فتوولتاییک مناسب نیست.
گروه ذکر شده برای یافتن یک رسانای شفافِ جایگزین، گام مهمی
برداشته‌اند. آنها با به کارگیری یک روش جدید که سانتریفوژِ
سریعِ شیبِ غلظت (density gradient ultracentrifugation)
نامیده می‌شود، نانولوله‌های کربنی‌ای با خصوصیات نوری و
الکتریکی یکنواخت، تولید کرده‌اند. لایه‌های نازکی که با
استفاده از این نانولوله‌های بسیار خالص ساخته می شوند، نسبت
به مواد نانولوله کربنی موجود، ۱۰ برابر رسانا‌تر هستند.
علاوه بر این، در روش جدید، نانولوله‌های کربنی بر اساس
خصوصیات نوری خود مرتب می‌شوند و این مسئله، امکان ساخت
لایه‌های رسانای نیمه‌شفاف را در رنگ‌های دلخواه، فراهم
می‌آورد. به همین دلیل مواد مذکور شبیه شیشه‌های رنگدار هستند.
البته بر خلاف این شیشه‌ها، لایه‌های نازک نانولوله‌ای بسیار
رسانا بوده و به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، بر خلاف ایندیوم،
برای کاربرد‌های فتوولتاییک مناسب هستند.
مارک هرسام، سرپرست گروه مذکور که پروفسور علم و مهندسی مواد
در دانشگاه نورسوسترن است، در این باره می‌گوید: «در دنیای
مدرن، رسانا‌های شفاف کاربرد‌های بسیار زیادی دارند. لایه‌های
نازک نانولوله‌ی کربنی خالص، علاوه بر اینکه قابلیت تسخیر
کاربرد‌های فعلی را دارند، می‌توانند توسعه فناوری‌های جدید
مانند LEDهای آلی و ابزار‌های فتوولتاییک آلی را تسریع کنند».
نتایج این بررسی در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
|
