تبلیغات
نانوتکنولوژی - امکان ایجاد رفتار پیزوالکتریک در گرافن
پنجشنبه 20 بهمن 1390  01:39 ب.ظ    ویرایش: - -
نوع مطلب: نانو تکنولوژی ،

گرافن به‌صورت طبیعی فاقد رفتار پیزوالکتریک است. اخیرا محققان آمریکایی نشان دادند با ایجاد حفره‌ای مثلثی شکل در گرافن، می‌توان رفتار پیزوالکتریک در این ماده ایجاد کرد. این در حالی است که حفره دایره‌ای شکل چنین ویژگی ندارد. پژوهشگران معتقدند که با روش‌های رایج می‌توان نتایج این شبیه‌سازی را در آزمایشگاه پیاده‌سازی کرد.

محققان پیش‌بینی می‌کنند که بتوانند از گرافن به‌عنوان یک ماده پیزوالکتریک استفاده کنند. گرافن ماده‌ای است تک لایه که می‌تواند در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد. مهندسان دانشگاه هوستون با محاسبات مکانیک کوانتومی نشان دادند که با ایجاد حفره‌ها در یک پیکربندی‌ مشخص از ورقه گرافن، گرافن می‌تواند به‌صورتی درآید که از خود خاصیت پیزوالکتریک نشان دهد. مواد پیزوالکتریک در اثر فشار فیزیکی جریان الکتریسیته تولید کرده و یا برعکس با اعمال جریان الکتریسیته، پاسخ مکانیکی می‌دهند. دانشمندان قادرند از این مواد در حوزه‌های مختلف نظیر جذب انرژی، مواد مصنوعی و حسگرهای حساس استفاده کنند.

گرافن ماده‌ای است که به‌صورت طبیعی خاصیت پیزوالکتریک ندارد. پژوهشگران دانشگاه هوستون نشان دادند که اگر در گرافن، خواه عایق، خواه نیمه‌هادی، حفره‌ای مثلث شکل ایجاد گردد می‌تواند در برابر اعمال فشاری یکنواخت، مانند مواد پیزوالکتریک عمل کند.

این تیم تحقیقاتی با انجام محاسباتی نشان دادند که این حفره مثلثی شکل است که منشاء رفتار پیزوالکتریک است. آنها ثابت کردند که حفره دایره‌ای شکل چنین خاصیتی ندارد. آنها همچنین دریافتند که رفتار شبه پیزوالکتریکی گرافن تقریبا قدرتی برابر مواد پیزوالکتریک معروفی نظیر کوارتز دارد. نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Coaxing graphene to be Piezoelectric در نشریه Applied Physics Letters به چاپ رسیده است. نویسندگان این مقاله معتقدند که با استفاده از پرتو الکترونی می‌توان حفره‌های مثلثی شکل را در گرافن ایجاد کرد. این موضوع نشان می‌دهد که نتایج این شبیه سازی با روش‌های موجود قابل اجرا است. نویسندگان این مقاله می‌گویند که گرافن می‌تواند مسیر جدیدی به روی حوزه‌های مختلف باز کند.

   


نظرات()   

نانوتکنولوژی