روشی برای شکل‌دهی نانوسیم ها و فیلم‌های نازک

محققان دستگاهی ساخته‌اند که می‌تواند نانوسیم‌ها و فیلم‌های بسیار نازک را شکل‌دهی کند. برای این کار از تابش لیزر پالسی استفاده شده است. از این روش می‌توان برای ایجاد ساختارهای جدید با قابلیت‌هایی منحصر به‌فرد استفاده کرد. این ساختارها می‌تواند در حوزه‌هایی نظیر پیل‌های سوختی، قطعات الکترونیکی و کامپیوتر مورد استفاده قرار گیرد.

طی سال‌های اخیر مواد یک بعدی کاربردهای وسیعی پیدا کرده‌اند که دلیل این امر خواص مکانیکی، الکترونیکی و نوری منحصر به‌فرد آنها است. نانوسیم‌ها یکی از مواد مورد نظر پژوهشگران هستند. تغییر خواص نانوسیم‌ها چالش بزرگی به‌شمار می‌رود. تغییر ساختار نانوسیم‌ها می‌تواند منجر به تغییر خواص اصلی آن شود که در نهایت دامنه کاربرد این مواد را افزایش می دهد. اخیرا محققان روشی ارائه کرده‌اند که با استفاده از آن می‌توان بر این چالش چیره شد. آنها از تابش لیزر برای شکل‌دهی مواد استفاده کردند.
در این روش جدید میکرو و نانوساختارها تحت کلیشه قرار می‌گیرند، ساختارهایی نظیر گرافن و نانولوله‌های کربنی می‌تواند در این سیستم مورد استفاده قرار گیرد. گری چانگ استادیار دانشگاه پوردو می‌گوید ما این کار را در دمای اتاق و فشار اتمسفری انجام دادیم.
گرافن و نانوسیم‌ها دارای کاربردهای متعددی هستند. با این روش جدید که به آن شکل‌دهی لیزری گفته می‌شود می‌توان خواص الکتریکی و اپتوالکتریکی نانوسیم‌ها را تغییر داد که این امر برای به‌کارگیری نانوسیم‌ها در صنعت الکترونیک بسیار حیاتی است. این گروه تحقیقاتی نشان دادند که با استفاده از این روش می‌توان خواص گرافن را نیز تغییر داد با این کار کاربردهای گرافن در بخش الکترونیک افزایش می‌یابد.
در این روش از یک ساختار چندلایه ساندویچی استفاده می‌شود که در انتهای آن یک قالب موجود دارد. نانوسیم‌ها مستقیما روی این قالب قرار می‌گیرند و مواد دیگر میان نانوسیم و یک لایه شیشه‌ای جاسازی می‌شود. این ساختار در معرض تابش لیزر پالسی بسیار سریع قرار می‌گیرد که این تابش موجب سوختن یکی از لایه‌ها می‌شود. سوختن این لایه باعث فشاری روی نانوسیم‌ها شده و در نهایت نانوسیم به‌درون قالب هل داده می‌شود که این کار باعث تغییر شکل نانوسیم می‌شود. با توجه به هزینه‌های کم این فرآیند، از آن می‌توان در صنعت استفاده کرد.
نتایج این پروژه نشان داد که می‌توان گرافن را به‌صورت ساختارهای حلقوی با قطر ۵۰ نانومتر در آورد. نتایج این تحقیق در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.