Истраживачи креирају врло мали сензор користећи 'бијеле графене'

РАДИО ЕМИСИЈА "Из школских клупа" - 16. 9. 2018. (Јун 2019).

Anonim

Истраживачи из ТУ Делфта у Холандији, у сарадњи са тимом на Универзитету у Цамбридгеу (УК), пронашли су начин креирања и чишћења ситних механичких сензора на скалабилан начин. Они су створили ове сензоре тако што су суспендовали дводимензионални слој хексагоналног бор нитрида (х-БН) или "белог графена" преко малих рупа у силицијумском подлогу. Ова иновација може довести до екстремно малих сензора гаса и притиска за будућу електронику.

Хексагонални бор нитриде (х-БН) је занимљив материјал са структуром структуре структуре структуре структуре структуре структуре структуре структуре структуре структуре решетке. Али док графит врши електричну енергију, док х-БН делује као изолатор. Ова својства чини х-БН популарном као врхунско мазиво, посебно у индустријским апликацијама гдје је електрична проводљивост непожељна. Будући да х-БН има додатну предност што је хемијски и термички стабилнији од графита, користи се иу оштрим срединама попут простора, на примјер, у дубокој ултраљубичној примјени.

Лепљиве ствари

Док се слојеви дводимензионалног материјала графена могу ексфолирати из графита са лепљивом траком, креирање појединачних слојева х-БН-а је много теже. Разлог за то је што се слојеви који чине х-БН "држе" један другог - и друге материјале - много снажније од слојева графена. Стога, многи истраживачи до сада нису могли да проучавају особине х-БН као 2-Д материјала. "У свету постоје само двије или три институције које могу производити појединачне, дводимензионалне слојеве белог графита, а Универзитет у Кембриџу је један од њих", рекао је главни аутор Сантиаго Ј. Цартамил-Буено. "Овај пројекат је успех захваљујући нашој ефикасној сарадњи са њима."

Коришћењем технике названог хемијског испаравања, истраживачи на Универзитету у Цамбридгеу порасли су х-БН или "бијели графен" дебљину од једног атома на комаду жељезне фолије, а затим су га послали у ТУ Делфт у Холандији Ту су, кроз низ корака, истраживачи Делфта пренели лист провидног белог графена на силицијумску подлогу која садржи ситне кружне шупљине, тако да су створили микроскопске "бубњеве". Ови бубњеви функционишу као механички резонатори и могу се користити као бескрајни сензори сензора гаса или притиска, на примјер у мобилним телефонима.

Чишћење бубњева

Приликом стварања х-БН бубњева био је значајан изазов, овај пројекат представља још један, још већи изазов. Као резултат корака потребних за преношење моноатомског слоја на силицијумску подлогу, бубњеви су загађени великим бројем полимера. Заједничке контаминације као што је ово су непожељне, јер оне мењају својства сензора. Резултат је да се сви сензори могу понашати мало другачије. Међутим, како би се надмашили нормални сензори на тржишту, важно је да се сви 2-Д сензори понашају на исти начин ", објашњава Цартамил-Буено.

Истраживачи Делфта пронашли су рјешење: кориштењем озонског гаса успјели су очистити бубњеве. Агресивни гас уклања све органске полимере. Међутим, трагови ПММА, полимера са неорганским компонентама, остали су остављени на резонаторима. "На срећу, овај проблем се може решити само коришћењем органских супстрата док се лист белог графита пребаци на шупљине", каже Цартамил-Буено. Стога су истраживачи Делфта пружили доказ о принципу за израду невероватно малих сензора за будућу електронику.

menu
menu