ایران پرسمان

آخرين مطالب

دستکاری نانولوله‌های کربنی مسیرهای تازه‌ای برای الکترونیک نسل آینده باز می‌کند اقتصاد روز

دستکاری نانولوله‌های کربنی مسیرهای تازه‌ای برای الکترونیک نسل آینده باز می‌کند
  بزرگنمايي:

ایران پرسمان - ایسنا /این نانولوله‌ها که ظاهری شبیه به توری‌های سیمی دارند، ساختاری بسیار کوچک و در حد اتمی دارند، اما در آینده می‌توانند در ساخت تجهیزاتی همچون دوربین‌های دید در شب، حسگرهای حرکتی و سلول‌های خورشیدی با راندمان بالاتر مورد استفاده قرار گیرند. این پیشرفت، حاصل تحقیقاتی است که در دانشگاه دوک انجام شده است. نانولوله‌های کربنی برای اولین‌بار در اوایل دهه 1990 کشف شدند. این ساختارها از صفحات منفرد اتم‌های کربن تشکیل شده‌اند که به‌صورت استوانه‌ای لوله شده‌اند. ویژگی‌های استثنایی این نانولوله‌ها آنها را به یکی از مواد شگفت‌انگیز قرن تبدیل کرده است. این استوانه‌های ریز نه‌تنها استحکامی بیشتر از فولاد دارند، بلکه به‌اندازه‌ای نازک هستند که ضخامت 50 هزار عدد از آنها معادل یک تار موی انسان خواهد بود.
ویژگی منحصربه‌فرد دیگر این نانولوله‌ها، رسانایی بسیار بالای آنها در انتقال الکتریسیته و حرارت است. به همین دلیل، از مدت‌ها پیش، نانولوله‌های کربنی به‌عنوان جایگزینی برای سیلیکون در صنعت الکترونیک معرفی شده‌اند، زیرا امکان ساخت مدارهایی سریع‌تر، کوچک‌تر و کارآمدتر را فراهم می‌کنند.
با وجود این ویژگی‌های منحصربه‌فرد، تولید نانولوله‌هایی با خواص مشخص، چالشی بزرگ محسوب می‌شود. بسته به نحوه لوله شدن، برخی نانولوله‌ها ویژگی فلزی دارند، به این معنا که الکترون‌ها می‌توانند در هر سطح انرژی در آنها جریان یابند. اما این نوع نانولوله‌ها قابل خاموش و روشن شدن نیستند که این امر استفاده از آنها را در مدارهای دیجیتال محدود می‌کند. مدارهای دیجیتال، برای پردازش اطلاعات، نیازمند المان‌هایی هستند که بتوانند بین دو حالت صفر و یک تغییر وضعیت دهند، درست مانند ترانزیستورهای نیمه‌هادی مبتنی بر سیلیکون.
پروفسور مایکل تریان و تیم پژوهشی‌اش در دانشگاه دوک، راهکاری برای این چالش یافته‌اند. آنها موفق شده‌اند نانولوله‌های فلزی را که به‌صورت پیش‌فرض همیشه جریان را عبور می‌دهند، به نیمه‌هادی‌هایی تبدیل کنند که قابلیت خاموش و روشن شدن داشته باشند.
به گفته فرانچسکو ماستروچینک از محققان این پروژه، کلید این فرایند، استفاده از پلیمرهای خاصی است که از مولکول‌هایی با زنجیره‌های بلند تشکیل شده‌اند. این پلیمرها به‌شکلی منظم و مارپیچ‌گونه دور نانولوله‌ها پیچیده می‌شوند، درست مانند «پیچیدن یک روبان به دور یک مداد».
تحقیقات نشان داد که این تغییر کاملاً برگشت‌پذیر است. هنگامی که نانولوله با پلیمر پیچیده می‌شود، ویژگی الکترونیکی آن از حالت رسانا به نیمه‌هادی تغییر می‌کند. اما اگر پلیمر برداشته شود، نانولوله مجدداً به حالت فلزی بازمی‌گردد. محققان همچنین دریافتند که با تغییر نوع پلیمر مورد استفاده، می‌توان انواع جدیدی از نیمه‌هادی‌های نانولوله‌ای را طراحی کرد. این نیمه‌هادی‌ها تنها در شرایطی که مقدار مشخصی از انرژی خارجی به آنها اعمال شود، رسانایی پیدا می‌کنند.
به گفته پروفسور تریان، این روش «ابزاری ظریف و جدید» را برای طراحی نیمه‌هادی‌ها ارائه می‌دهد. هرچند هنوز راه زیادی تا تجاری‌سازی این فناوری باقی مانده است، اما این پژوهش اهمیت زیادی دارد، زیرا امکان طراحی نیمه‌هادی‌هایی را فراهم می‌کند که در مواجهه با طول‌موج‌های خاصی از نور، از جمله نور مادون قرمز، جریان الکتریکی تولید کنند.
در آینده، یافته‌های این تیم تحقیقاتی ممکن است در طراحی نانولوله‌هایی که گرمای منتشر شده به‌عنوان اشعه مادون قرمز را شناسایی می‌کنند، به‌کار رود. این فناوری می‌تواند برای تشخیص افراد یا وسایل نقلیه‌ای که در سایه پنهان شده‌اند، مورد استفاده قرار گیرد. به‌عنوان مثال، هنگامی که نور مادون قرمز، مانند نوری که از بدن موجودات خونگرم ساطع می‌شود، به این ترکیب نانولوله-پلیمر برخورد کند، یک سیگنال الکتریکی تولید خواهد شد.
به نقل از ستاد نانو، همچنین، این روش می‌تواند برای بهبود راندمان سلول‌های خورشیدی به‌کار گرفته شود. نیمه‌هادی‌های مبتنی بر نانولوله‌های کربنی می‌توانند طیف وسیع‌تری از طول‌موج‌های خورشیدی را به برق تبدیل کنند و در نتیجه، انرژی بیشتری از نور خورشید استخراج شود.
علاوه بر این، به‌دلیل ساختار مارپیچی پوشش پلیمری روی سطح نانولوله‌ها، این مواد می‌توانند گزینه‌ای ایده‌آل برای فناوری‌های جدید محاسباتی و ذخیره‌سازی داده‌ها باشند؛ فناوری‌هایی که نه‌تنها از بار الکتریکی، بلکه از چرخش الکترون‌ها برای پردازش و انتقال اطلاعات بهره می‌برند.

لینک کوتاه:
https://www.iranporseman.ir/Fa/News/1230730/

نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield
مخاطبان عزیز به اطلاع می رساند: از این پس با های لایت کردن هر واژه ای در متن خبر می توانید از امکان جستجوی آن عبارت یا واژه در ویکی پدیا و نیز آرشیو این پایگاه بهره مند شوید. این امکان برای اولین بار در پایگاه های خبری - تحلیلی گروه رسانه ای آریا برای مخاطبان عزیز ارائه می شود. امیدواریم این تحول نو در جهت دانش افزایی خوانندگان مفید باشد.

ساير مطالب

کینوفیت با کمپین "صد سال با این پاف‌ها" به استقبال نوروز می‌رود!

قیمت طلا قله 3 هزار دلاری را فتح کرد؛ درخشش بی‌ سابقه فلز زرد

راهکارهای خرید بلیط هواپیما ارزان

سو استفاده برخی فروشندگان از طرح کالا برگ

تحلیلی از صدر اخبار این هفته، دستمزد 1404

قیمت‌گذاری دستوری و مافیا؛ ترکیب سمی صنعت خودرو

کوچ میوه‌ها یکی پس از دیگری از سبد خرید

تحلیل یک اقتصاددان در روزنامه شرق: منتظر دلار 110هزار تومانی باشید!

بازتاب فوق‌العاده اقدام شهید رئیسی در احترام به قرآن

پیدا کردن آیات قرآن با شنیدن ضرب المثل توسط حافظ هفت ساله

دستورالعمل های سفت و سخت امیرالمومنین برای کارگزاران حکومت

تلاوت زیبای آیات 7 تا 12 سوره مبارکه مریم توسط قاری اردبیلی

حمایت شدید و پیگیری‌های جدی شهید رئیسی در موضوع غزه

تلاش جوانان غزه برای تولید بنزین از ضایعات پلاستیکی!

عزت و ذلت در قرآن به بیان حجت‌الاسلام قاسمیان

تلاوت آیه 87 سوره مبارکه انبیاء توسط قاری اردبیلی

زیبایی حیات وحش مازندران

جزییات جدید از ویدیوی وایرال شده رئیس جمهور شهید

دانشمندان 64 ژن مرتبط با پیرشدن مغز را شناسایی کردند

نمایی از ماه گرفتگی از رصدخانه گریفیث در لس‌آنجلس

داستانک/ منطق معلم

داستانک/ زندگی و نخ کردن سوزن

انتقاد آیت‌الله نوری همدانی: اخیرا به مسئول صداوسیما، وقت دیدار ندادم

روحانی: فتحی شقاقی به من گفت اگر می‌خواهید به فلسطین کمک کنید، اول باید خودتان مستحکم باشید

ثابتی: کور خوانده‌اید به سراغ تک‌تک‌تان خواهم آمد

واکنش غرضی به اظهارات جنجالی رفیق‌دوست: احتمالا ایده ترور بختیار را داشته، اما مجوز نگرفته است

سفیر ایران در سازمان ملل: اسلام‌هراسی ابزاری برای توجیه جنایات رژیم اسرائیل است

FATF در انتظار تصویب در صحن مجمع تشخیص مصلحت نظام

شورای امنیت کشتار علوی‌های سوریه را شدیدا محکوم کرد

پوتین شروط خود برای اجابت درخواست ترامپ را اعلام کرد

آب کیمیا شد!

بازار داغ خانه های لوکس در اطراف تهران؛ رقابت شهرهای حاشیه تهران با پایتخت بالا گرفت

قیمت گوشت قرمز امروز 24 اسفند 1403 مشخص شد

مسعود نیلی: تعامل با دنیا شرط اول توسعه است

رشد چشمگیر سهام چین؛ حمایت از مصرف در برنامه دولت چین خواهد بود

شب قدر مشهد کجا بریم؟ بهترین مکان‌ ها برای احیا و راز و نیاز

وداع دیدنی اهالی محفل با رئیس جمهور قرآنی

آواز شنیدنی با حنجره طلایی قاری اردبیلی

خاطره شنیدنی از نماز اول وقت شهید رئیسی در جلسه خصوصی با رییس جمهور روسیه

حساسیت شهیدرئیسی برای اسراف

ویدیویی جدید و حیرت انگیز از فرود blue ghost بر سطح ماه

ربات‌هایی که خانه‌داری می‌کنند!

شعرخوانی زیبای دکتر کاکاوند

هشدار معنادار مهاجری درباره بررسی نامه ترامپ

اتحادیه اروپا: دیپلماسی تنها راه‌حل پایدار برای پرونده هسته‌ای ایران است

تصاویری منتشر نشده از سیداحمد خمینی

آیت‌الله نوری همدانی: همه به رئیس‌جمهور در حل مشکلات کشور کمک کنند

وال‌استریت ژورنال: آمریکا در گفت‌وگوهای شورای امنیت درباره برنامه هسته‌ای ایران به مکانیسم ماشه اشاره‌ نکرد

هیئت حماس به قاهره رفت

جزئیات موافقت حماس برای آزاد کردن گروه جدیدی از اسرای صهیونیست