پژوهشگران دانشگاه کاليفرنيا با همکاري همتايان خود در آزمايشگاه ملي لورنس برکلي و دانشگاه رايس روشي ارائه کردند که با آن نانولوله‌هاي نيتريد بور را از وسط شکاف داده و نانوروبان‌هاي نيتريد بور عاري از آسيب با ضخامت و طول يکنواخت توليد کردند.

به گزارش سرويس فناوري ايسنا،‌ نانوروبان‌هاي نيتريد بور داراي خواص مغناطيسي و الکترونيکي متنوع بوده که کاربردهاي بسياري دارد.

نانوروبان‌ها تک بلورهاي دوبعدي هستند( يعني ضخامتي به اندازه يک اتم دارند) که طولي در حد چند ميکرون اما پهنايي کم در حد کمتر از چند صد نانومتر دارند. نانوروبان‌هاي گرافني که از کربن ساخته شده‌اند، قادرند الکترون را با سرعت بيشتر از سيليکون از خود عبور دهند. نانولوله‌هاي نيتريد بور علاوه ‌بر مزاياي فوق، داراي خواص مغناطيسي، نوري و الکترونيکي نيز هستند.

الکس زتل از محققان اين پروژه مي‌گويد: تحقيقات نظري زيادي انجام شده است که نشان مي‌دهد نانوروبان‌هاي نيتريد بور ممکن است خواص فرومغناطيس يا ضدفرومغناطيس از خود نشان دهد، همچنين مي‌تواند انتقال اسپين پلاريزه که هم فلزي و هم نيمه‌رسانا است، از خود نشان دهد.

وي مي‌افزايد: خواص ويژه نانوروبان‌هاي نيتريد بور يکي از علايق محققان بوده و از آن مي‌توان در فناوري‌هاي مختلف نظير اسپين‌ترونيک، فتوالکترونيک استفاده کرد. با اين حال توليد انبوه اين ماده با کيفيت بالا چالش بزرگي محسوب مي‌شود.

براي سنتز اين ماده، الکس زتل و همکارانش از روشي موسوم به جا زدن استفاده کردند. در اين روش يک نوع اتم يا مولکول‌ در ميان اتم‌ها يا مولکول‌هايي از نوع ديگر قرار مي‌گيرد. جيمز تور و همکارانش در دانشگاه رايس نشان دادند که با جا زدن پتاسيم در نانولوله‌هاي کربني مي‌توان اين ماده را از ميان شکافت. با اکتساب اين نتيجه، جيمز تور و الکس زتل وارد همکاري مشترک شدند تا با استفاده از اين راهبرد نانولوله‌هاي نيتريد بور را بشکافند.

مکانيسم کار به اين شکل است که ذرات پتاسيم که درون نانولوله قرار دارد، در محل خود شروع به رشد مي‌کنند و اين رشد به قدري پيش مي‌رود که در نهايت موجب شکسته شدن پيوندهاي نانولوله شده و پس از آن ساختار نانولوله از هم باز مي‌شود.

با استفاده از اين سيستم مي‌توان نانوروبان‌هايي با پهناي يکنواخت در حد 20 نانومتر توليد کرد. اين نانوروبان‌ها داراي کمترين آسيب بوده و از کيفيت بالايي برخوردارند. اين تيم تحقيقاتي در حال حاضر روي روش‌هاي توليد مختلف کار مي‌کنند.

آن‌ها نتايج کار خود را در نشريه Nano Letters به چاپ رساندند.

انتهاي پيام