محققان دانشگاه رایس موفق شدند با استفاده از ماسک سطح گرافن با آب، نانوروبان‌هایی با عرض ۱۰ نانومتر ایجاد کنند.
روشی برای ایجاد نانوروبان گرافنی به عرض ۱۰ نانومتر
در حالی که بسیاری از آزمایشگاه‌ها در سراسر جهان به دنبال استفاده از پتانسیل‌های گرافن هستند، محققان دانشگاه رایس نشان دادند که چگونه می‌توان از آب برای تولید نانوروبان‌های گرافنی با عرض کمتر از ۱۰ نانومتر استفاده کرد. گرافن ماده‌ای تک لایه از جنس کربن است.
این گروه تحقیقاتی در حالی که به دنبال چیز دیگری بودند، به صورت تصادفی به این کشف نایل شدند. ورا آبراموا و الکساندر سلسارف از آزمایشگاه جیمز تور دانشگاه رایس نتایج این یافته اخیر خود را در نشریه ACS Nano به چاپ رساندند.
مقدار کمی آب که از اتمسفر جذب شده می‌تواند به عنوان ماسک برای شروع این فرآیند استفاده شود، فرآیندی که در آن با استفاده از لیتوگرافی یک نانوروبان بلند گرافنی ایجاد می‌شود. این روبان کم عرض، در جایی ایجاد می‌شود که آب بین دو لبه برجسته در سطح گرافن قرار گرفته است.
نحوه قرار گرفته آب میان دو لبه به صورت هلالی است که دلیل انحناء سطح آب، نیروی کشش سطح آب است. این آب به صورت یک ماسک مانع از زوال سطح گرافن می‌شود؛ در نتیجه با زدوده شدن گرافن در بخش‌های دیگر، یک نوار باریک باقی می‌ماند.
تور می‌گوید: هر روشی که بتوان با استفاده از آن نوار باریکی به عرض چند نانومتر ایجاد کرد، مورد توجه فعالان صنعت الکترونیک خواهد بود زیرا آنها به دنبال کوچک کردن ابعاد مدارات هستند. در واقع اگر صنعت الکترونیک نتواند سیم‌های نانومقیاس تولید کند نمی‌تواند ابعاد دستگاه‌های الکترونیکی را کوچک کند. در حال حاضر برای تولید ساختارهای مختلف در صنعت نیمه‌هادی، باید الگوی آن ساختار از قبل آماده شده و سپس با استفاده از آن، ساختار موردنظر را تولید کرد اما برای تولید نوارهای نانومقیاس، ساخت این الگوها بسیار دشوار است. در این پژوهش محققان از آب برای ایجاد این الگو استفاده کردند به طوری که آب به صورت نوار باریکی سطح گرافن را پوشانده و آن را از گزند یون‌های فعال محافظت می‌کند. در نتیجه با تابش یون می‌توان قسمت‌های ناخواسته را حذف کرده و در نهایت نوار باریک گرافنی ایجاد کرد.
محققان دو سال روی تئوری این فرآیند تحقیق کرده‌اند و در نهایت به این نتیجه رسیدند که می‌توان از این روش برای تولید نوارهایی با عرض ۱۰ نانومتر استفاده کنند.
