محققان در مؤسسهِ‌ِی پلی تکنیک رنسلر روشی جدیدی را توسعه داده‌اند که به دانشمندان و شرکت‌های مختلف کمک خواهد کرد تا نانو مواد در حال رشد را ترسیم کنند. این کشف به خلق فناوریهای نانویی ممتازی کمک خواهد کرد و به گسترش بازده بیشتر صفحات خورشیدی و افزایش ذخیره دادههای مغناطیسی منتهی خواهد شد.
ترسیم نانومواد در حال رشد با استفاده از روش جدید اندازه‌‌گیری
محققان در مؤسسهِ‌ِی پلی تکنیک رنسلر روشی جدیدی را توسعه داده‌اند که به دانشمندان
و شرکت‌های مختلف کمک خواهد کرد تا نانو مواد در حال رشد را ترسیم کنند. این کشف به
خلق فناوریهای نانویی ممتازی کمک خواهد کرد و به گسترش بازده بیشتر صفحات خورشیدی
و افزایش ذخیره دادههای مغناطیسی منتهی خواهد شد.
این روش به‌دلیل استفاده از فناوریهای موجود ارزان است و میزان اکتشافات را با
دادن تصاویری بسیار واضح از چگونگی رشد کامل نانومواد و نسخه‌‌‌برداری از آن بدون
نیاز به صرف زمان طولانی برای شناسایی ساختارهای بعد از رشد، به‌صورت شگرفی افزایش
خواهد داد.
این روش بر پایۀ روش مرسوم و شناخته شده‌ی پراش بازتاب الکترون با انرژی
بالا(RHEED) است. سیستم سنتی RHEED طرح تداخلی از سطح نانومواد را به‌وجود می‌آورد.
الگوی ایجاد شده فقط شامل اطلاعات حوزه‌‌ای از سطح است و تنها یک عکس فوری در
زمان رشد سطح است. محققان روش سنتی (RHEED) را با استفاده از پرخش زیر لایهای
اصلاح کردند که نانوماده روی آن در حال رشد است. این امر به آنها دیاگرامی شامل
اطلاعات کاملی در مورد توزیع جهت‌‌گیری بلور سطح در حال رشد می‌دهد.
روش جدید با دیگر روش‌‌های رایج مانند اشعۀ x متفاوت است؛ زیرا در مورد ساختار
سطح ماده‌ی در حال رشد اطلاعاتی ارائه می‌کنند. اشعۀ x و دیگر فناوری‌ها، کل
ماده را از رأس ماده‌ی رشد یافته در طول زیر لایهای اندازه‌‌گیری می‌کند که
ماده بر روی آن رشد یافته است. روش جدید RHEED تنها رشد چند نانومتر از ماده را
در یک زمان نمایش می‌دهد. ایجاد دیاگرام جهت‌‌گیری بلور سطح مشخصاً برای آشکار
کردن طبیعت رشد نانوساختارها مانند نانونقاط، نانومیله‌ها و نانوتیغه‌ها که
دارای ظرفیت ذخیره انرژی و دادههای قوی هستند، مهم هستند؛ اما جهت‌‌گیری
پیوسته آنها در زمان تغییرپذیر است. این تغییرات درجهت‌‌گیری بلور و پیکرشناسی
مواد به‌طور قابل توجهی بازده مواد را افزایش یا کاهش می‌دهد، همچنین این امر
استفاده از آنها را به‌دلیل غیر قابل پیش‌‌بینی بودنشان در محصولات مصرفی مشکل
می‌سازد.
وانگ یکی از محققان این مؤسسه، به مواد انرژی خورشیدی به‌عنوان یکی از مهم‌ترین
کاربردهای روش جدید می‌نگرد. صفحات خورشیدی با بیشترین بازده که در بازار موجود
است، شامل مواد تک بلوری هستند، این بدین معنی است که ماده یک ماده‌ی ناشکننده‌ی
بدون مرزهای دانه است. مرز دانه‌ها در یک نانوماده باعث کاهش عظیمی در ظرفیت
تبدیل انرژی می‌شود؛ اما پیل‌های خورشیدی تک بلوری فوق‌العاده گران قیمت بوده و
هرگز قابل استفاده در بازار مصرف نیستند. پس بسیاری از دانشمندان و شرکت‌های
سازنده‌ی پیل‌های خورشیدی به‌دنبال ساخت مواد چند بلوری‌‌ا‌ی هستند که به گونه‌‌ای
رشد یافته‌اند که نور را همانند ماده‌ی تک بلوری دارای مرزهای دانه‌‌ای به
الکتریسیته تبدیل کند. این مواد بسیار ارزان قیمت هستند. ساخت مواد چند بلوری
نیازمند به یک روش قدرتمند برای ترسیم شکل آنها در ابعاد مقیاس نانو در هنگام
رشد است. پس ما می‌توانیم با سرعت عمل، ماده را به گونه‌‌ای بازسازی کنیم که
بازده آن به حداکثر برسد.
به گفتۀ وانگ روش جدید RHEED واقعاً به محققان این اجازه را می‌دهد که ماده‌‌ای
را ایجاد کنند، و یا چگونگی تشکیل آن را ببینند و پس از آن به‌دنبال بازسازی
ایده‌‌آل‌‌ترین نوع ماده بدون آزمایش‌‌های عظیم شوند.
