بررسی خواص مکانیکی لایه‌های نازک نانوساختار در دانشگاه تربیت مدرس

پژوهشگر دانشگاه تربیت مدرس طی پژوهشی با همکاری محققان دانشگاه کمبریج انگلستان  خواص مکانیکی لایه‌های نازک نانوساختار  بر پایه آلیاژ حافظه‌دار NiTi را به وسیله روش نانوسختی‌سنجی (Nanoindentation) بررسی کردند.
دکتر سهراب سنجابی، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری‌نانو، اظهار داشت: “خواص مکانیکی مواد در ابعاد نانومتری بسیار پراهمیت است، به‌ویژه اگر از مواد هوشمند نیز استفاده گردد.
آلیاژ حافظه‌دار پایه NiTi دارای دو ویژگی مهم حافظه‌داری و سوپرالاستیسیته است که در هیچ فلز و آلیاژ دیگری مشاهده نشده است.
در این پژوهش لایه‌های نازک نانوساختار به روش کند و پاش (Sputtering) با ترکیبات مختلف NiTi، NiTiCu و NiTiHf تولید و خواص مکانیکی آنها به روش نانوسختی‌سنجی که روشی جدید برای ارزیابی خواص مکانیکی در ابعاد نانومتری است، اندازه‌گیری شده است.
نتایج حاکی از آن است که می‌توان خواص حافظه‌داری و سوپرالاستیسیته را در تغییر فرم‌های زیر)۱۰۰nm حدود ۵۰(nm مشاهده نمود. بدین‌ترتیب می‌توان قطعه‌های نانومتری از این آلیاژها را با خواص ذکر شده که مورد کاربرد در ساخت نانوروبات‌ها هستند، را ساخت”.
سنجابی با اشاره به اینکه کاربرد این آلیاژها به صورت لایه نازک در ساخت میکرووالوها، میکروپمپ‌ها، MEMS، NEMS، نانوروبات‌ها، نانوچنگک‌ها و.. است، گفت: “در این پروژه سعی گردیده که از عناصر خالص، لایه نازک آلیاژی تولید گردد تا بتوان هر ترکیبی از آلیاژهای مختلف را تهیه نمود، در صورتی که در کارهای مشابه بیشتر از تارگت‌های آلیاژی و از روش کند و پاش، برای لایه‌نشانی استفاده می‌شود”.
عضو هیئت علمی گروه نانوفناوری دانشگاه تربیت مدرس در رابطه با روش بکار گرفته شده گفت: “در این پروژه، لایه‌نشانی تحت خلاءUHV، ۱۰-۱۰Mbar بر روی مواد پایه Si، SiO2 و Al2O3 صورت گرفته و پس از آن، در همان شرایط، ۲ عملیات حرارتی تحت خلاء انجام شده است”.
ایشان در آخر به کیفیت بالای محصولات تولیدی در این پروژه در مقایسه با نمونه‌های خارجی اشاره کرد.
جزئیات این کار تحقیقاتی در مجله Surface & Coatings Technology سال ۲۰۰۷ منتشر گردیده است.