محققان کرهای روشی ساده برای ساخت ادوات الکترونیکی انعطافپذیر مبتنی بر گرافن و نانولوله کربنی ارائه کردند. آنها با این روش ادوات الکترونیکی مختلفی ساخته و روی بال سوسک و ساقه گیاهان قرار دادند.
تولید ادوات الکترونیکی انعطافپذیر با نانوساختارهای کربنی
ادوات الکترونیکی مبتنی بر کربن یکی از موضوعات بسیار داغ بوده است اما ساخت این ادوات با قیمت کم و بهصورت انبوه کاری چالش برانگیز است. محققان به تازگی موفق به تولید ادوات الکترونیکی کربنی نظیر ترانزیستورها، الکترودها و حسگرها در یک مرحله شدهاند؛ با این کار فرآیند ساخت این ادوات به شکل قابل توجهی ساده میشود. این ادوات ارزان قیمت را میتوان به سطوح مختلف از گیاهان و حشرات گرفته تا پوست، کاغذ و لباس متصل کرد.
کیونگ سو و همکارانش، از مؤسسهی ملی اولسان در کرهجنوبی، نتایج یافتههای خود را در این زمینه، در نشریهی Nano Letters به چاپ رساندند. یکی از مزایای این روش آن است که از چیدمان اتمی ویژهای از کربنها برای ساخت این ادوات استفاده میشود. جان یونگ پارک از محققان این پروژه میگوید: «این ادوات کربنی از دو بخش تشکیل میشوند: نانولوله کربنی (بهعنوان کانال ارتباطدهنده) و گرافیت (بهعنوان الکترود). کانال ارتباطدهنده باید از مواد نیمههادی ساخته شده بود تا مقاومت آن توسط یک بایاس خارجی قابل کنترل باشد. الکترود نیز باید فلزی باشد که در اثر بایاس خارجی تغییر نکند. دلیل این تفاوت، رفتار گرافیت و نانولوله، در نوع ساختار پیوند آنها نهفته است. ما در این پژوهش از چند کاتالیست مختلف برای رشد کربن و گرافیت با شکل دلخواه استفاده کردیم. با این روش میتوان ادوات الکترونیکی مختلف از جنس کربن را تولید کرد.»
نتایج نشان میدهد که عملکرد نهایی دستگاه بسیار خوب است، بهطوری که نسبت نرخ خاموش و روشن شدن ترانزیستور ساخته شده با این روش بیشتر از ۱۰۰۰ بوده است. محققان برای آزمایش انعطافپذیری این محصول، حسگری که با این روش ساخته شده را مستقیماً روی یک سطح منحنی قرار دادند و عملکرد آن را بررسی کردند. نتایج نشان داد که حسگر به طور عادی عمل میکند.
این ادوات الکترونیکی را میتوان با استفاده از جاذبهی واندروالس روی سطوح مختلف قرار داد. محققان ترانزیستور و حسگرهای مختلفی را پس از تر کردن روی ساقهی نی و روی بال سوسک قرار دادند. این حسگرها را میتوان روی ناخن دست نیز قرار داد.
