ساخت اشیا سه بعدی از گرافن

محققان دانشگاه ایلینویز در اربانا-شمپین اشیای سه‌بعدی را با استفاده از گرافن خلق کرده‌اند که راه را برای ارائه مجموعه جدیدی از ابزارهای الکترونیکی نوآورانه باز می‌کند.

دانشمندان به منظور خلق اشکال سه‌بعدی از گرافن، باید اطمینان می‌یافتند که رویکردشان برای حفظ یکپارچگی ساختاری ماده و قرارگرفتن آن در معرض از شکل‌افتادگی به اندازه کافی مناسب است.

تیم علمی از نوعی قالبگیر زیرلایه زیرین استفاده کرد و بر روی آن فیلمی متشکل از گرافن را قرار داد که برای متورم‌کردن و چکش‌خوارکردن آن در یک حلال جذب شده بود. زمانی که این لایه گرافن بر روی قالبگیر قرار گرفت، حلال با گذشت زمان تبخیر شد و لایه‌ای از گرافن را بر جای گذاشت که شکل سازه زیرین را به خود گرفته بود. بنابراین دانشمندان توانستند طیفی از اشکال نسبتا ظریف را تولید کنند.

این نخستین بار است که محققان یکپارچگی گرافن را به هندسه‌های میکروساختار مختلف اعمال کرده‌اند. از جمله این اشکال هندسی می‌توان به هرم‌ها، ستون‌ها، گنبدها، اهرام‌های معکوس‌شده و یکپارچگی سه‌بعدی سازه‌های هیبریدی/ نانوذرات طلا اشاره کرد.

ابعاد میکروسازه‌های گرافنی جدید از 3.5 تا 50 میکرون اعلام شده و این موضوع آن‌ها را به حوزه ابزار الکترونیکی کارآمد از انواع مختلف نانوآشکارسازها، نانوآنتن‌ها و اجزای زیرمینیاتوری وارد می‌کند.

این ویژگی‌ها به همراه تحرک‌پذیری بالا و زیست‌سازگارپذیری گرافن بدین معناست که اشیای گرافنی سه‌بعدی جدید را می‌توان با حوزه‌های وسیع‌تر نیز سازگار کرد.

نتایج جدید، شیوه‌ای ساده و قابل‌مقیاس‌بندی را برای یکپارچه‌کردن گرافن با هندسه‌های سه‌بعدی دارای ریخت‌شناسی و ابعاد مختلف به نمایش می‌گذارد.

جزئیات این دستاورد علمی در مجله Nano Letters ارائه شده است.

منبع:ایسنا