|
بر اساس تحقیقی که اخیراً انجام شده است، نانوسیم‌های مسی این قابلیت را دارند که
هزینه تولید نمایشگرهای تلفن همراه و سایر نمایشگرهای کوچک را کاهش داده و به
مهندسان در ساخت قطعات الکترونیکی انعطاف‌پذیر و بهبود پیل‌های خورشیدی کمک کنند.
بن وایلی، شیمی‌دان دانشگاه دوک به‌همراه همکارانش روشی برای سازماندهی اتم‌های مس
در آب و تولید نانوسیم‌های باریک، دراز و جدا از هم ابداع کرده‌اند. این نانوسیم‌ها
پس از تولید به‌روی فیلم‌های رسانای شفاف منتقل شده و روی شیشه یا پلاستیک روکش‌دهی
می‌شوند.
این تحقیق جدید نشان می‌دهد که ویژگی این فیلم‌های نانوسیمی مسی مشابه ویژگی
فیلم‌هایی است که در حال حاضر برای تولید قطعات الکترونیکی و پیل‌های خورشیدی
به‌کار می‌روند، اما هزینه تولید آنها پایین‌تر است.
فیلم‌هایی که در حال حاضر برای اتصال پیکسل‌ها در نمایشگرهای الکترونیکی مورد
استفاده قرار می‌گیرند، از جنس اکسید ایندیوم-قلع یا ITO هستند. این ماده کاملاً
شفاف است و در نتیجه اطلاعات را به‌خوبی منتقل می‌کند. اما این فیلم‌ها باید از فاز
بخار و با استفاده از فرایندی رسوب‌دهی شوند که هزار برابر کندتر از چاپ روزنامه
است؛ به‌علاوه این فیلم‌ها پس از رسوب‌دهی به‌سادگی ترک برداشته و می‌شکنند. همچنین
ایندیوم یک عنصر قلیایی خاکی گران و کمیاب است که قیمت هر کیلوگرم از آن ۸۰۰ دلار
است.
وایلی می‌گوید این مشکلات موجب شده است که محققان به‌دنبال یافتن ماده ارزان‌تری
باشند که بتوان آن را با سرعتی بالاتر روی یک سطح روکش‌دهی کرده و یا همانند یک
جوهر چاپ کرد تا فیلم های شفاف رسانا و ارزانی به‌دست آید.
یکی از جایگزین‌های ممکن برای فیلم‌های ITO استفاده از جوهرهای حاوی نانوسیم‌های
نقره است. اولین تلفن همراهی که دارای نمایشگر ساخته شده از این سیم‌های نقره است،
امسال وارد بازار خواهد شد. اما نقره نیز همانند ایندیوم گران است (هر کیلو ۱۴۰۰
دلار).
از سوی دیگر مس هزار برابر فراوان‌تر از ایندیو یا نقره بوده و قیمت آن ۱۰۰ برابر
کمتر است (هر کیلو ۹ دلار). در سال ۲۰۱۰ وایلی و همکارش نشان دادند که می توان
لایه‌ای از نانوسیم‌های مس را روی شیشه روکش داده و یک فیلم رسانای شفاف تولید کرد.
اما در آن زمان کارایی این فیلم‌ها برای کاربردهای عملی خوب نبود، زیرا نانوسیم‌ها
به‌صورت توده‌ای کنار هم انباشته می‌شدند. روش جدیدی که برای تولید نانوسیم‌ها و
روکش دهی آنها روی سطح ابداع شده است، مشکل انباشتگی نانوسیم‌ها را حل می‌کند. این
محققان همچنین نانوسیم‌ها جدیدی تولید کرده‌اند که حتی با هزار بار خم و راست شدن
رسانایی خود را حفظ می‌کنند، در حالی که فیلم‌های ITO پس از چند بار خم و راست شدن
شکسته و رسانایی خود را از دست می‌دهند.
جزئیات این کار در مجله Advanced Materials منتشر شده است.
|
