மறுசுழற்சி செய்யக்கூடிய நானோஷீட்கள் உயர் செயல்திறன் தடைப் பொருளாக உள்ளன

லாரன்ஸ் பெர்க்லி தேசிய ஆய்வகத்தின் தலைமையிலான ஆராய்ச்சியாளர்களால் எலக்ட்ரானிக்ஸ், ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் உடல்நலம் மற்றும் பாதுகாப்பு பயன்பாடுகளுக்கான புதிய சுய-அசெம்பிளிங் மற்றும் மறுசுழற்சி செய்யக்கூடிய நானோஷீட்கள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. 2டி நானோஷீட்கள் நுகர்வோர் தயாரிப்புகளின் அடுக்கு ஆயுளை கணிசமாக மேம்படுத்தலாம், அத்துடன் ஒருமுறை மட்டுமே பயன்படுத்தும் பேக்கேஜிங் மற்றும் எலெக்ட்ரானிக் பொருட்கள் தூக்கி எறியப்படும் அளவைக் குறைக்கலாம்.

நேச்சரில் [வர்கோ  மற்றும் பலர். Nature (2023) DOI: 10.1038/s41586-023-06660-x], சுய-அசெம்பிளிங் நானோஷீட்களிலிருந்து பல்நோக்கு, உயர் செயல்திறன் தடைப் பொருள் வெற்றிகரமாக உருவாக்கப்படுவது இதுவே முதல் முறை. நானோஷீட்கள் செயல்பாட்டு மற்றும் நிலையான நானோ பொருட்களின் வளர்ச்சி விகிதத்தை கணிசமாக அதிகரிக்கக்கூடும் என்று நம்பப்படுகிறது. அத்தகைய பொருட்களை உருவாக்க, நானோ பொருள் பயன்படுத்துவதற்கு போதுமான அளவு வளர பல்வேறு துண்டுகள் ஒன்றிணைக்க வேண்டும்.

ஒரு தயாரிப்பில் நானோஷீட்களை அடுக்கி வைப்பது நேரடியானது என்றாலும், நானோஷீட்களுக்கு இடையே உள்ள இடைவெளிகளைத் தவிர்க்க முடியாது. இருப்பினும், இந்த நானோஷீட் பொருள், ஒரு கரைப்பானில் இடைநிறுத்தப்பட்ட கூறுப் பொருட்களின் மாற்று அடுக்குகளுடன் சிறிய துகள்களாக சுய-அசெம்பிள் செய்யக்கூடிய பொருட்களின் கலவைகளை இணைப்பதன் மூலம் தொடர் அடுக்கப்பட்ட தாள் அணுகுமுறையைத் தவறவிடுவதன் மூலம் அடுக்கி வைப்பதில் உள்ள சிக்கலைத் தவிர்க்கிறது.

சிக்கலான கலவைக்கு இரண்டு சிறந்த பண்புகள் தேவைப்பட்டன, ஒரே நேரத்தில் உருவாக்கப்பட்ட நானோஷீட்களின் அடுக்கின் சுய-அசெம்பிளியை இயக்குவதற்கு அதிக என்ட்ரோபியைக் கொண்டிருப்பதோடு, வெவ்வேறு மேற்பரப்பு வேதியியல் அமைப்புகளால் குறைந்தபட்சம் பாதிக்கப்படும். அதாவது, அதே கலவையானது மின்னணு சாதனங்களின் கண்ணாடித் திரை உட்பட பல பரப்புகளில் ஒரு பாதுகாப்புத் தடையாக இருக்கும்.

ஒவ்வொரு கூறுகளும் எவ்வாறு ஒன்றிணைகின்றன என்பதை வரைபடமாக்குவதன் மூலம் ஒரு தடை பூச்சு போன்ற பொருளின் செயல்திறன் சோதிக்கப்பட்டது. பாலிமர்கள், கரிம சிறிய மூலக்கூறுகள் மற்றும் நானோ துகள்கள் ஆகியவற்றின் நீர்த்த கரைசலை அடி மூலக்கூறுகளின் வரம்பில் பயன்படுத்துவதன் மூலம் தடுப்பு பூச்சுகள் செய்யப்பட்டன, பட உருவாக்கம் விகிதம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.

கரைப்பான் ஆவியாகும்போது, ​​​​சிறிய துகள்கள் ஒன்றிணைந்து, அடர்த்தியான நானோஷீட்களாக திடப்படுத்துவதற்கு முன், கரடுமுரடான மாதிரி அடுக்குகளை தன்னிச்சையாக ஒழுங்கமைக்கின்றன. சிறிய துண்டுகள் ஒழுங்கமைக்க மற்றும் இடைவெளிகளை மூடுவதற்கு குறுகிய தூரத்திற்கு மட்டுமே செல்ல வேண்டும் என்பதால், பெரிய ஓடுகளை நகர்த்துவதில் சிக்கல்கள் மற்றும் அவற்றுக்கிடையே தவிர்க்க முடியாத இடைவெளிகள் தவிர்க்கப்படுகின்றன.

முதன்மை ஆய்வாளரும் ஆய்வுத் தலைவருமான Ting Xu மெட்டீரியல்ஸ் டுடே கூறியது போல், “சுய-அசெம்பிளி துல்லியமான பரிசுகளை அளிக்கிறது மற்றும் இயற்கையாகவே துல்லியமான அமைப்புகளுடன் துல்லியத்தை இணைக்கிறது. இருப்பினும், உண்மையான பொருள் தொகுப்பு மற்றும் பயன்பாடுகள் இல்லை. பெட்டிக்கு வெளியே சிந்திக்க நாங்கள் தயாராக இருந்தால், எங்கள் ஆய்வு […] இரண்டுக்கும் இடம் இருப்பதாக நான் நம்புகிறேன்.

ஆராய்ச்சி ஆரம்ப கட்டத்தில் இருந்தாலும், கலவைகள் கணிசமாக மேம்பட்ட கலவையைக் கொண்டுள்ளன, அவை மூலக்கூறு மட்டத்தில் ஆராயப்பட வேண்டும், இது அளவு வேறுபாடுகள் காரணமாக ஒரு சவாலாக உள்ளது. குழுவானது பொருளின் மறுசுழற்சி திறனை மேம்படுத்தவும், வண்ண பொருத்தத்தை சேர்க்கவும் விரும்புகிறது.

“சுய-அசெம்பிளி துல்லியமான பரிசுகள் மற்றும் இயற்கையாகவே தூய்மையான அமைப்புகளுடன் துல்லியத்தை இணைக்கிறது. இருப்பினும், உண்மையான பொருள் தொகுப்பு மற்றும் பயன்பாடுகள் இல்லை. எங்கள் ஆய்வு […] பெட்டிக்கு வெளியே சிந்திக்கத் தயாராக இருந்தால் இருவருக்கும் இடம் உண்டு என்று நான் நம்புகிறேன்.” டிங் சூ

சுய-அசெம்பிளிங் நானோஷீட்களில் இருந்து தயாரிக்கப்படும் பல்நோக்கு, உயர் செயல்திறன் தடை பொருள்

Source link

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *