فیزیکدانان و شیمیستها بههمراه همتایان خود در بخش مهندسی مواد دانشگاه پنسیلوانیا موفق به ارائه روش ساده و ارزان قیمتی برای رشد سریع سوپر شبکههای حاوی نانوبلورهای دو تایی (BNSLs) شدند. آنها برای این کار از متبلور کردن مخلوط نانوبلورها در سطح یک مایع بهره جستند.
روشی ساده برای تولید سوپرشبکههای نانوبلوری
فیزیکدانان و شیمیستها به همراه همتایان خود در بخش مهندسی مواد دانشگاه پنسیلوانیا موفق به ارائه روش ساده و ارزان قیمتی برای رشد سریع سوپر شبکههای حاوی نانوبلورهای دو تایی (BNSLs) شدند. آنها برای این کار از متبلور کردن مخلوط نانوبلورها در سطح یک مایع بهره جستند.
محققان دانشگاه پنسیلوانیا موفق شدن با ترکیب دو نوع نانوبلور و اسمبل کردن آنها در طول فرآیند خشک کردن و متبلورسازی که در سطح مایع و در شرایط عادی اتفاق میافتد، سوپر شبکههای حاوی نانوبلورهای دو تایی یا BNSLs را تولید کنند. این روش کاملا قابل کنترل بوده و در نهایت منجر به رشد جهتدار بلور بهصورت خودبهخودی میشود.
این روش بر بسیاری از محدودیتهای موجود غلبه کرده و میتواند منجر به تولید غشاءهایی بزرگ شود که قابل بارگذاری روی بسترهای سیلیکونی و پلاستیک است. با این روش میتوان در هر مرحله از فرآیند تولید ادوات، فیلمهای نانوبلوری را به آنها اضافه کرد.
این گروه تحقیقاتی ثابت کردند که این دسته مواد جدید را میتوان در ادوات مقاوم در برابر مغناطیس بهکار گرفت. نتایج نشان داده که خاصیت مقاومت مغناطیسی ادوات تولید شده با این مواد وابسته به ساختار این دسته از مواد بوده و در نتیجه کاملا قابل کنترل است.
فیلمهای نانوبلوری تولید شده توسط محققان دارای کاربردهای متنوعی است از آنها میتوان در پیلهای خورشیدی، دیودهای منتشر کننده نور، شناساگرهای نوری، خنک کنندههای ترموالکتریک حالت جامد و … استفاده کرد.
این روش جدید شرایطی را فراهم میسازد که در آن می توان دو نانوبلور را با هم ترکیب و برای تولید یک BNSL از آن استفاده کرد با این کار میتوان شرایط را برای خودآرایی مواد بهنحوه دلخواه و از پیش تعیین شده برای رسیدن به ویژگیهای مشخص فراهم کرد. پیشرفتهای صورت گرفته حکایت از امکان کنترل بهتر و بیشتر برای تولید ساختارهای پیچیدهتر دارد.
محققان این پروژه معتقدند که رشد BNSLs روی سطح مایع منجر به رمز گشایی از مکانیسمهایی در بخش اسمبل کردن نانوبلورهای چند جزئی میشود که در تولید نانوساختارهای مبتنی بر خودآرایی نقش حیاتی دارند.
راهبرهای فعلی در تولید BNSL ها به شکلی است که در آنها محلولهای تبخیر شده حاوی دو بلور روی یک سطح جامد تحت شرایط دما و فشار کامل مشخصی تشکیل BNSLs را میدهد. در این راهبرد شرایط محیطی تاثیر بسزایی روی تشکیل BNSLs میگذارد. این روش دارای محدودیتهایی است برای مثال نمیتوان از هر بستری برای آن استفاده کرد یا نمیتوان BNSLs تولید شده را روی هر سطح دلخواهی انتقال داد.