افزایش استحکام مکانیکی نانوغشاها

به تازگی محققانی از آمریکا در دانشگاه ایلینویز روش شیمیایی جدیدی برای ساخت لایه‌های کربنی‌ای که استحکام مکانیکی بالایی دارند ابداع کرده‌اند. این روش که امکان ساخت لایه‌هایی با ضخامت کمتر از &#۱۷۸۱ نانومتر را فراهم می‌آورد، می‌تواند روند به کارگیری از لایه‌های کربنی در ساخت غربال‌های مولکولی و صفحات نمایش انعطاف‌پذیر را تسریع کند.

به تازگی محققانی از آمریکا در دانشگاه ایلینویز روش شیمیایی جدیدی برای ساخت لایه‌های
کربنی‌ای که استحکام مکانیکی بالایی دارند ابداع کرده‌اند. این روش که امکان ساخت
لایه‌هایی با ضخامت کمتر از ۵ نانومتر را فراهم می‌آورد، می‌تواند روند به کارگیری
از لایه‌های کربنی در ساخت غربال‌های مولکولی و صفحات نمایش انعطاف‌پذیر را تسریع
کند.

گروه مذکور از یک فرآیند دومرحله‌ای برای ساخت لایه‌های خود بهره گرفتند. آنها در
ابتدا از محلولی از مونومرهای دارای آلکین استفاده کردند. مونومرهای مذکور، به صورت
خودبه‌خود یک لایه تک‌مولکولی را بر روی یک زیرلایه به وجود می‌آورند. سپس در حضور
یک کاتالیست مولیبدنی یا مسی، مولکول‌های مذکور به همدیگر متصل می‌گردند تا به این
شکل یک لایه‌ی غنی از کربن ایجاد کنند. می‌توان این غشاها را به شکل صفحات تخت
تولید کرد و یا آنها را بر روی دانه‌های سیلیسی، فیبرهای نوری یا سطوح چین دار
نشاند و به این ترتیب، شکل‌های متفاوتی ایجاد کرد. یکی از خصوصیات منحصر به فرد این
روش، میزان کنترلی است که بر روی ترکیب شیمیایی غشاها وجود دارد.

این گروه می‌پندارند که قابلیت تنظیم دقیق ساختار نانوغشاها می‌تواند برای
کاربردهایی چون غربال‌های مولکولی سودمند واقع گردد. اما هدف درازمدت آنها، ساخت
غشاهایی است که خصوصیات الکترونیکی بهتری داشته باشند و ساخت آنها از سایر موادی که
به عنوان گزینه‌هایی برای آینده مطرح هستند مانند گرافن ساده‌تر باشد. در روش‌های
کنونی برای ساخت گرافن، گرافیتهای توده‌ای بر روی یک سطح سخت مالیده‌ می‌شوند تا به
این شکل، پوسته‌های گرافنی به وجود آیند. مور یکی از محققان در این باره گفت: «ما
معتقدیم که می‌توان با ترکیب یک ماده‌ی کارآمد الکترونیکی که با چنین روش‌های جدیدی
قابل اصلاح است، ساختارهای الکترونیکی غیرمعمولی تولید نمود».

یکی از اهداف این گروه تحقیقاتی بکارگیری روش ابداعی جدید آنها به منظور تولید
موادی برای نیمه‌رساناها است. کاس گالاتسیس، یکی از محققان دانشگاه کالیفرنیا که به
مطالعه‌ در زمینه‌ی نانوالکترونیک مشغول است در خصوص تحقق این هدف تردید دارد. وی
می‌گوید: «ممکن است با افزودن کربن، مقاومت مکانیکی بهبود یابد اما از نقطه‌نظر
داشتن یک خصوصیت انتقال الکترونیک، به لوازم دیگری نیز نیاز است».

محققان مذکور اذعان دارند که هنوز به یک ماده که بتواند در محاسبات پیشرفته بکار
گرفته شود دست نیافته‌اند. با این حال، آنها معتقدند که در کوتاه‌مدت خواهند توانست
لایه‌هایی برای صفحات نمایش انعطاف‌پذیر تولید کنند. این صفحات می‌توانند در آینده
جایگزین صفحات نمایش رایانه‌ها و ابزارهای کوچک دستی مانند PDAها شوند.