تولید نانوسیم‌های فلزی خالص در مقیاس انبوه

به گزارش خبرگزاری برنا؛ براساس مقاله‌ای که در مجله Science منتشر شده، تیمی از دانشگاه ناگویا در ژاپن روش جدیدی برای تولید نانوسیم‌های فلزی کوچک (NWs) ارائه کرده است که پیش‌بینی می‌شود در الکترونیک نسل بعدی مورد استفاده قرار گیرد. با این روش جدید، آنها می‌توانند نانوسیم‌های فلزی خالص را در مقیاس انبوه تولید کنند.

تیمی به سرپرستی یاسوجیرو کیمورا در دانشگاه ناگویا با تولید نانوسیم‌های آلومینیومی از کریستال‌های منفرد با استفاده از انتشار اتمی در حالت فاز جامد، قدم بزرگی در این مسیر برداشته است. کیمورا با کمک تابش پرتو یونی این کار را انجام داده است.

این روش جدید با هدف افزایش راندمان تولید قطعات الکترونیکی از جمله سلول‌های خورشیدی، LED‌ها و مدار‌ها انجام می‌شود. این دستاورد در حالی که خلوص و کیفیت نانوسیم‌ها را حفظ می‌کند، تولید در حجم بالا را امکان‌پذیر می‌کند. معمولا تولید نانوسیم‌های فلزی بسیار دشوار است در حالی که آنها از مهمترین اجزاء قطعات الکترونیکی هستند.

انتشار اتمی فرایندی است که توسط آن اتم‌ها یا مولکول‌ها از مناطق غلظت بالا به غلظت کم مهاجرت می‌کنند که این کار در پاسخ به تغییرات استرس است، که اغلب توسط گرما ایجاد می‌شود. این تیم سطح ورق‌های آلومینیومی نازک را مورد تابش یونی قرار می‌دهند و موجب زبری سطح به دلیل حضور دانه‌های کریستالی در سطح می‌شود. این امر توزیع استرس را تغییر داده و جریان اتم‌ها را هدایت می‌کند و منبع زیادی از مواد اولیه اتمی برای تشکیل NW در سایت‌های خاص ایجاد می‌کند.

مهاجرت به سمت بالای اتم‌ها از دانه‌های ریز در پایین به دانه‌های درشت در بالا، که توسط گرما و گرادیان استرس به وجود می‌آید، منجر به گسترش انبوه نانوسیم‌ها می‌شود.

یاسوجیرو کیمورا می‌گوید: «ما چگالی نانوسیم‌های آلومینیوم را از ۲ × ۱۰۵ نانوسیم در هر سانتی‌مترمربع به ۱۰۵ × ۱۸۰ در هر سانتی‌مترمربع افزایش دادیم. این دستاورد راه را برای روش‌های رشد نانوسیم فلزی از پایین به بالا، که تاکنون فقط به طور تصادفی و در مقادیر کمی رشد کرده‌اند، هموار می‌کند. همچنین می‌توان از آن برای تولید انواع نانوسیم‌های فلزی دیگر استفاده نمود.»

نانوسیم‌های آلومینیومی حاصل، با سطح عظیم، خصوصیات مکانیکی برتر، حاصل تشکیل کریستال‌های منفرد و مقاوم در برابر اکسیداسیون هستند. پیش‌بینی می‌شود که بتوان این نانوسیم‌ها را برای سیستم‌های نوری و سیستم‌های حسگری استفاده کرد.

انتهای پیام/