ابداع روشی ساده برای آرایش نانوسیم‌ها

دکتر یونگ ژو استادیار مهندسی مکانیک و هوافضا در این دانشگاه می‌گوید: «چیدن و
آرایش نانوسیم‌ها اولین گام اساسی در تولید ابزارهای مبتنی بر این نانوساختارهاست.
امیدواریم روش ارزان و ساده ما تحقیق در این زمینه را تسهیل کند».

نظم‌دهی نانوسیم‌ها دشوار است، زیرا به شکل توده‌ای از سیم‌های بسیار ریز که جهت‌گیری‌های
اتفاقی دارند، تولید می‌شوند. قبل از هرگونه استفاده عملی از نانوسیم‌ها باید بتوان
جهت‌گیری و چگالی آنها را کنترل کرد. کنترل این دو ویژگی به‌طور معمول به‌نام «آرایش»
نامیده می‌شود.

ژو و همکارانش نانوسیم‌ها را روی یک بستر لاستیکی کشیده شده رشد داده و سپس فشار
اعمال‌شده روی لاستیک را رها کردند. با این روش نانوسیم‌ها با زاویه عمود بر جهت
کشش لاستیک خود را آرایش می‌دهند. فرض کنید یک لاستیک در جهت شرق و غرب کشیده شده و
نانوسیم‌ها روی آن رشد داده شوند. سپس لاستیک رها شده و به حالت اولیه خود بازگردد.
در این صورت نانوسیم‌های رشد‌یافته روی این لاستیک به‌شکل شمال به جنوب جهت‌گیری می‌کنند.
هر چه لاستیک بیشتر کشیده شده باشد، جهت‌گیری نانوسیم‌ها منظم‌تر بوده و چگالی آنها
بیشتر خواهد بود.

این روش جدید برای آرایش نانوسیم‌ها چندین مزیت دارد. فنگ ژو دانشجوی دکترا که روی
این پروژه کار کرده است، می‌گوید: «روش ما به‌دلیل سادگی مقرون به‌صرفه است. از این
روش همچنین می‌توان برای آرایش نانوسیم‌هایی که با روش‌های دیگر سنتز شده و یا در
شرایط دیگری فراوری شده‌اند، استفاده کرد. به‌عنوان مثال می‌توان نانوسیم‌های نقره
را که در محلول سنتز شده‌اند و یا نانوسیم‌های سیلیکونی سنتز شده به‌روش
بخار-مایع-جامد را با این روش نظم داد». به‌علاوه این روش جدید را می‌توان همراه با
روش‌های دیگر به‌کار برد تا به آرایش بهتری دست یافت.

استفاده از لاستیک در این روش امکان تحقیق و تولید در بخش‌های مختلف را فراهم می‌آورد.
به‌عنوان مثال، عنصر کلیدی تحقیقات در زمینه نانوالکترونیک قابل کشش، چیدن نانوسیم‌ها
روی یک بستر لاستیکی کشش‌پذیر است. همچنین لاستیک ماده‌ای است که به‌عنوان «مُهر»
در چاپ انتقالی به‌کار می‌رود. چاپ انتقالی یک روش ساخت مهم است که در تولید
نانوابزارها روی بسترهای مختلفی همچون سیلیکون، شیشه و پلاستیک مورد استفاده قرار
می‌گیرد.

جزئیات این کار در مجله ACS Nano منتشر شده است.