ایجاد آلومینای متخلخل با آرایه‌های نانو‌حفره‌ای بسیار منظم

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر و شرکت مهار فن ابزار، با بهینه‌سازی فرآیند الکتروپولیش، گام بلندی در تولید و بهینه‌سازی غشاهای نانوحفره‌ای، نانوسنسورها، نانوسیم‌ها و حافظه‌های با ظرفیت بسیار بالا برداشتند.

بنا بر گزارشی که گرام اُنیل و دِ

پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر و شرکت مهار فن
ابزار، با بهینه‌سازی فرآیند الکتروپولیش، گام بلندی در تولید و بهینه‌سازی
غشاهای نانوحفره‌ای، نانوسنسورها، نانوسیم‌ها و حافظه‌های با ظرفیت بسیار
بالا برداشتند.

مدیر کل واحدهای تحقیقاتی و قطب‌های علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، در گفتگو
با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو گفت: «در سال‌های اخیر
آلومینای متخلخل با آرایه‌های نانو‌حفره‌ای بطور گسترده‌ای مورد استفاده
قرار گرفته است که از آن جمله می‌توان به کاربری آن به عنوان قالب (در
تولید انواع نانومواد مانند نانوذرات، نانوسیم‌ها و نانولوله‌ها)، استفاده
در فیلترهای خاص و … اشاره کرد. از سویی دیگر آرایه‌های نانوحفره‌ای
بسیار منظم آلومینا، به علت خواص فیزیکی منحصربه‌فرد در زمینه‌هایی مانند
الکترونیک، اپتوالکترونیک، حسگر، پیل‌های سوختی، خازن‌های با دانسیته بالا
و دستگاه‌های نمایشگر بسیار نازک نیز مورد توجه واقع شده‌اند. نظم هرچه
بیشتر حفرات در کاربری این مواد به عنوان قالب‌، یک پارامتر کلیدی محسوب
می‌شود.

ساخت حافظه‌های با ظرفیت بسیار بالا و سنسورهای گازی بسیار حساس از جمله
امکاناتی است که در صورت تولید قالب‌های بسیار منظم، فرصت دستیابی به آنها
فراهم می‌شود».

ولتاژ اعمالی در مرحلة الکتروپولیش از جمله عوامل موثر بر میزان نظم ایجاد
شده در ساختار آلومینایی آندایز شده است. این مرحله به منظور صاف کردن سطح
و از بین بردن ناهمواری و زبری قبل از مرحله آندایزینگ انجام می‌شود. انجام
این مرحله برای ایجاد ساختار متخلخل ضروری نیست و در بسیاری از فرایندها
حذف می‌شود. با این حال اجرای آن بر نظم نهایی بسیار موثر است.

دکتر سید هادی طبائیان از محققین این پژوهش، در مورد نحوه انجام آن چنین
گفت: «ابتدا نمونه خام آلومینیوم خالص تهیه و چربی‌زدایی و تمیزکاری شد.
سپس عملیات حرارتی نمونه خام برای برطرف کردن مراکز تمرکز تنش انجام و
پولیش الکتروشیمیایی(الکتروپولیش) نمونه‌ها در حالت ولتاژ ثابت و در
ولتاژهای مختلف اعمال شد. در ادامه دو مرحله آندایزینگ برای رسیدن به تخلخل
نانومتری در لایه اکسید آندی تشکیل شده صورت گرفت.

در پایان کار، با استفاده از روشی جدید به نام LA-FFT که برنامه‌ای به زبان
مطلب و براساس تبدیل فوریه است، کمیت نظم قطعه حفره‌دار شده به صورت کمی
اندازه‌گیری گردید».

جزئیات این پروژه که به عنوان بخشی از پروژه کارشناسی‌ارشد محمد حسین
رحیمی، کارشناس ارشد دانشگاه صنعتی امیرکبیر و با راهنمایی سید هادی
طبائیان و همکاری سید پیروز هویدا مرعشی، مونا امیری، مجتبی محمدعلی‌نژاد
دلالی، شهیار سرآمد، احمد رمضانی و علیرضا ذوالفقاری انجام شده، در

مجله International Journal of Modern Physics B (جلد22، صفحات3267- 3277،
سال2008)
منتشر شده است.