ساخت حسگرهای بسیار کوچک با گرافن سفید

محققان روشی جدید برای ساختن حسگرهای مکانیکی ابداع کردند که در آن از گرافن سفید استفاده می‌شود. این حسگرها با قراردادن صفحه‌ی اتمی دوبعدی از نیترید بور هگزاگونال یا همان گرافن سفید بر روی حفره‌های زیرلایه‌ی سیلیکونی ساخته می‌شود. دانشمندان اظهار دارند این مواد می‌تواند به‌عنوان گاز عمل کرده و حسگرها را در وسایل الکترونیکی تحت فشار قرار ‌دهد.
ساختار هگزاگونالی گرافن سفید مشابه گرافن معمولی بوده، اما لایه‌ی اتمی آن به‌جای کربن از نیترید بور یعنی ترکیب بور و نیتروژن تشکیل شده است. گرافن را با خواص رسانایی آن می‌شناسند، اما نیترید بور هگزاگونال عایق است. همچنین گرافن سفید از نظر شیمیایی و الکتریکی پایدارتر از گرافن بوده که باعث می‌شود در شرایط خاص مثل فضا نیز کاربرد داشته باشد.
تا کنون دانشمندان سعی در ابداع روشی قابل‌ اندازه‌گیری برای ساخت لایه‌های دوبعدی نیترید بور هگزاگونال داشتند. لایه‌های گرافن به راحتی از لایه‌های گرافیت، به دلیل لایه لایه بودن آن‌ها، قابل تشخیص هستند، اما لایه‌های نیترید بور هگزاگونال به یکدیگر می‌چسبند.
محقق ارشد این تحقیقات، «سانتیاگو کارتمیل بوئنو» در این‌باره گفت: «تنها دو یا سه موسسه در دنیا هستند که قادر به تولید لایه‌های تک‌بعدی و دوبعدی گرافیت سفید هستند که یکی از آن‌ها دانشگاه کمبریج است. این پروژه به لطف همکاری موثر ما با این موسسه، موفقیت‌آمیز بوده است.»
دانشمندان دانشگاه کمبریج از روشی به‌نام «رسوب‌گذاری شیمیایی تبخیری» برای رسوب‌دادن لایه‌های نیترید بور هگزاگونال بر روی ورقه‌ای از آهن استفاده می‌کنند. دانشمندان دانشگاه دلفت در هلند، از لایه‌های گرافن سفید تولید شده توسط محققان دانشگاه کمبریج، برای ساختن حسگرهای مینیاتوری استفاده کردند. محققان با قراردادن گرافن سفید بر روی حفره‌های کوچک زیرلایه‌ی سیلیکونی، موفق به ساخت چیزی شبیه به طبل، اما در سایز کوچک شدند که مانند تشدیدکننده‌ای طبیعی عمل می‌کند.
در خلال فرآیند تولید حسگر، دانشمندان دریافتند که این حسگرها آلوده به پلیمر شده بودند که باعث تغییر در رفتار آن‌ها می‌شد. دقت و مقاومت در حسگرهای مکانیکی دو فاکتور بسیار مهم هستند. محققان دریافتند که گاز اوزون می‌تواند این اختلالات را برطرف نماید. بوئنو خاتمه داد: «خوشبختانه این مشکل را می‌توان با استفاده از زیرلایه‌های اُرگانیک، در خلال انتقال لایه گرافیت سفید به حفره‌ها، حل کرد.»

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Protected with IP Blacklist CloudIP Blacklist Cloud