فناوری جدیدی که فلزات سرسخت را به لایه‌های نازک تبدیل می‌کند
پژوهشگران آمریکایی، فناوری جدیدی ابداع کرده‌اند که می‌تواند فلزات سرسخت را به لایه‌های نازک تبدیل کند.
به نقل از ساینس‌دیلی، پژوهشگران “دانشگاه مینه‌سوتا”(University of Minnesota)، یک فناوری کم‌هزینه، ایمن و ساده ابداع کرده‌اند که این امکان را فراهم می‌کند تا گروهی از فلزات سرسخت و اکسیدهای فلز، به لایه‌های نازکی تبدیل شوند و در بسیاری از تجهیزات الکترونیکی، قطعات رایانه و مواردی از این دست به کار بروند.
بسیاری از فلزات و ترکیبات آنها پیش از استفاده در محصولات حوزه فناوری مانند تجهیزات الکترونیکی، صفحه نمایش یا پیل سوختی، باید به لایه‌های نازک تبدیل شوند. با وجود این، فلزات سرسخت که عناصری مانند پلاتین، ایریدیوم، روتنیم و تنگستن را در بر دارند، به دشواری به لایه‌های نازک تبدیل می‌شوند زیرا برای تبخیر شدن، به دمای بسیار بالا، معمولا بیش از ۲۰۰۰ درجه سلسیوس نیاز دارند.
روش‌های متداول ساخت لایه‌های فلزی، بسیار پرهزینه هستند و از انرژی بالایی استفاده می‌کنند. همچنین این روش‌ها ممکن است به دلیل استفاده از ولتاژ بالا، ایمن نباشند.
پژوهشگران دانشگاه مینه‌سوتا در حال حاضر، روشی را برای تبخیر این فلزات در دماهای بسیار پایین‌تر ابداع کرده‌اند. آنها با طراحی و افزودن لیگاندهای آلی به فلزات، توانستند فشار بخار مواد را به صورت قابل توجهی افزایش دهند. لیگاندهای آلی، ترکیباتی از اتم‌های کربن، هیدروژن و اکسیژن هستند. این روش جدید نه تنها ساده‌تر است، بلکه موادی با کیفیت بالاتر ارائه می‌دهد که به سادگی مقیاس‌پذیر هستند.
“بهارات جالان”(Bharat Jalan)، از پژوهشگران این پروژه گفت: توانایی ساخت مواد جدید با روش ساده و کنترل آن برای انتقال به دوره جدیدی از اقتصاد انرژی، ضروری است. یک پیوند تاریخی میان نوآوری در ساخت و توسعه فناوری جدید وجود دارد. میلیون‌ها دلار صرف ساخت مواد برای کاربردهای گوناگون می شود. ما در حال حاضر به فناوری ساده‌تر و ارزان‌تری دست یافته‌ایم که امکان ساخت مواد بهتر با دقت اتمی را فراهم می‌کند.
این فلزات برای ساخت محصولات بی‌شماری از نیم‌رساناهای به کار رفته در رایانه گرفته تا فناوری نمایش به کار می‌روند. برای نمونه، پلاتین یک کاتالیزور عالی برای تبدیل و ذخیره انرژی است و برای استفاده در ابزارهای “اسپینترونیک” (spintronic) مورد بررسی قرار دارد.
این گروه پژوهشی برای ثبت اختراع خود، با دفتر تجاری‌سازی فناوری دانشگاه مینه‌سوتا همکاری کردند و موفق شدند توجه افراد بسیاری را به سوی این فناوری معطوف سازند.
این پژوهش، در مجله “PNAS” به چاپ رسید.
منبع: ايسنا
بسیاری از فلزات و ترکیبات آنها پیش از استفاده در محصولات حوزه فناوری مانند تجهیزات الکترونیکی، صفحه نمایش یا پیل سوختی، باید به لایه‌های نازک تبدیل شوند. با وجود این، فلزات سرسخت که عناصری مانند پلاتین، ایریدیوم، روتنیم و تنگستن را در بر دارند، به دشواری به لایه‌های نازک تبدیل می‌شوند زیرا برای تبخیر شدن، به دمای بسیار بالا، معمولا بیش از ۲۰۰۰ درجه سلسیوس نیاز دارند.
روش‌های متداول ساخت لایه‌های فلزی، بسیار پرهزینه هستند و از انرژی بالایی استفاده می‌کنند. همچنین این روش‌ها ممکن است به دلیل استفاده از ولتاژ بالا، ایمن نباشند.
پژوهشگران دانشگاه مینه‌سوتا در حال حاضر، روشی را برای تبخیر این فلزات در دماهای بسیار پایین‌تر ابداع کرده‌اند. آنها با طراحی و افزودن لیگاندهای آلی به فلزات، توانستند فشار بخار مواد را به صورت قابل توجهی افزایش دهند. لیگاندهای آلی، ترکیباتی از اتم‌های کربن، هیدروژن و اکسیژن هستند. این روش جدید نه تنها ساده‌تر است، بلکه موادی با کیفیت بالاتر ارائه می‌دهد که به سادگی مقیاس‌پذیر هستند.
“بهارات جالان”(Bharat Jalan)، از پژوهشگران این پروژه گفت: توانایی ساخت مواد جدید با روش ساده و کنترل آن برای انتقال به دوره جدیدی از اقتصاد انرژی، ضروری است. یک پیوند تاریخی میان نوآوری در ساخت و توسعه فناوری جدید وجود دارد. میلیون‌ها دلار صرف ساخت مواد برای کاربردهای گوناگون می شود. ما در حال حاضر به فناوری ساده‌تر و ارزان‌تری دست یافته‌ایم که امکان ساخت مواد بهتر با دقت اتمی را فراهم می‌کند.
این فلزات برای ساخت محصولات بی‌شماری از نیم‌رساناهای به کار رفته در رایانه گرفته تا فناوری نمایش به کار می‌روند. برای نمونه، پلاتین یک کاتالیزور عالی برای تبدیل و ذخیره انرژی است و برای استفاده در ابزارهای “اسپینترونیک” (spintronic) مورد بررسی قرار دارد.
این گروه پژوهشی برای ثبت اختراع خود، با دفتر تجاری‌سازی فناوری دانشگاه مینه‌سوتا همکاری کردند و موفق شدند توجه افراد بسیاری را به سوی این فناوری معطوف سازند.
این پژوهش، در مجله “PNAS” به چاپ رسید.
منبع: ايسنا