نانو سیمی جدید با کاربردهای فوق العاده

دانشمندان هاروارد نانو سیمی جدید با خواص مفید و پر کابرد را توسعه داده‌اند که در آینده می‌تواند مورد توجه قرار بگیرد.

به گزارش خبرنگار  حوزه فن‌آوری گروه علمی پزشکی باشگاه خبرنگاران جوانو به نقل از سایت phys.org ،دانشمندان هاروارد اولین روش تولید یک نانو سیم را طراحی کرده‌اند که روزی می‌تواند برای لوازم الکترونیکی به ویژه پنل‌های خورشیدی پر کاربرد باشد. 

این روش توسط Max Mankin و Bobby Day دانشجویان فارغ‌التحصیل مشغول به کار در آزمایشگاه چارلز توسعه داده شده است و از اصل دینامیک سیالات استفاده کرده‌اند. این اصل چگونگی تقسیم راه باریک آب به قطرات کوچتر را توضیح می‌دهد.

Day می‌گوید: این کشفی اساسی است هنوز این روش در مراحل اولیه است اما امیدواریم خواص اساسی این ساختار بسیار مورد توجه قرار گیرد. 

اولین بار این طرح در سال 1870 شرح داده شد بی‌ثباتی پلاتو-ریلی به طور معمول با مایعات رابطه دارد، اما محققان بعد از سالها پدیده‌ای مشابه در نانوسیم‌ها را به رسمیت شناختند. 

سیم‌ها هنگامی که با درجه حرارت شدید گرم می‌شوند، از حالت جامد به یک سری قطرات با فاصله از هم تبدیل می‌شوند. برای تولید انواع جدید سیم، Day و Mankin، نانو سیم‌های گرم شده را در یک محفظه‌ی خلاء رشد دادند سپس در اتم‌های سیلیکون که خود به خود روی سیم به صورت بلور در می‌آیند پمپ کردند به جای تشکیل یک پوسته‌ی یکنواخت، اتم به صورت ساختارهایی با فاصله‌ی منظم، کاملا شبیه به قطراتی که درزمان شکستن نانوسیم‌ها در دمای بالا ظاهر می‌شوند، رشد می‌کند. برخلاف قطرات آب، این فرآیند کاملا قابل کنترل است. 

Day معتقد است با تغییر دما و فشار، می‌توان بر اندازه و فضای این ساختارها کنترل خوب اعمال کرد. 

به کمک تکرار فرآیند در نانوسیم‌ها با قطر 20 تا 100 نانو متر، محققان فرآیند را با استفاده از میز ترکیبات از موادی همچون سیلیکون و ژرمانیم نشان دادند آنها قادر به تنظیم سطح مقطع سیم به شکلها مربع، دایره و پلاکتی نیز بودند. همچنین جذب طول موج‌های مختلف نور توسط سیم‌ها از دیگر خواص مورد اهمیت آنهاست البته خواصی همچون هدایت حرارتی،‌ هدایت الکتریکی و خواص مغناطیسی به قطر سیم بستگی دارد و نیاز به بررسی بیشتر احساس می‌شود.

Day می‌گوید: این سیم‌ها تقریبا شبیه آنتن نوری عمل می‌کند جذب طول موج توسط این سیم‌ها به قطر آن‌ها بستگی دارد سیم با قطر کوچک نور آبی را جذب می‌کند و سیم با قطر بزرگ نور سبز را جذب می‌کند. 

وی می‌گوید: ما می‌توانیم یک ساختار با جذب دو طول موج را داشته باشیم و همچنین می‌توانیم از دیگر نقاط طیف نور نیز جذب داشته باشیم. 

Day ادامه داد: این کشفی قدرتمند است زیرا زمانی که نیاز به تمیز دادن دو نور سبز و آبی باشد باید از دو سیم استفاده شود اما اکنون با تک سیم این کار امکان پذیر است که با وجود این امر ما قادر به ساخت دستگاه‌های کوچکتر با راندمان بالا و مزایای بیشتر هستیم. 

این روش اخیرا در مقاله‌ی Nano Technolgy منتشر شده است.