Easy Bug
4th April 2012, 04:18 PM
محققان آمريکايي در بررسي خواص مکانيکي گرافن، مدول‌هاي برشي فشاري و کششي و همچنين اصطکاک داخلي را در گرافن محاسبه کردند و دريافتند که گرافن گزينه مناسبي براي استفاده در حسگرها است.
http://media.isna.ir/content/geraphon.jpg/6
به گزارش سرويس فناوري ايسنا، گرافن ماده‌اي است که کاربردهاي زيادي در صنعت الکترونيک و کامپوزيت‌ها دارد. پژوهشگران دانشگاه بريستول، براي اولين بار موفق شدند مدول‌هاي برشي فشاري و کششي و همچنين اصطکاک داخلي را در گرافن محاسبه کنند. نتايج اين تحقيق که با همکاري مرکز تحقيقات نيروي دريايي آمريکا انجام شده، در قالب مقاله‌اي تحت عنوان «Shear Modulus of Monolayer Graphene Prepared by Chemical Vapor MEMS» در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است.
ساختارهاي MEMS از جنس پلاستيك، نيكل و ساير مواد غيرسيليكوني با استفاده از LIGA ساخته مي‌شوند. LIGA براي لايه‌گذاري فلزات کاشته شونده روي زيرلايه ويفري به کار مي‌رود.
گرافن ماده‌اي ورقه‌اي با شبکه‌هاي لانه زنبوري از جنس کربن است که ضخامتي در حد يک اتم دارد. اين ماده پتانسيل به کارگيري در نسل جديد نمايشگرها و پيل‌هاي خورشيدي را دارا است، دليل اين امر انعطاف‌پذيري، رسانايي و شفافيت گرافن است. براي اين که گرافن به عنوان نوسانگر نانوالکترومکانيکي يا نانوحسگر به کار گرفته شود، بايد رفتارهاي ساختاري و محدوديت‌هاي آن مشخص شود.
«فابيتزيو اسکارپا»، استاد مواد هوشمند در دانشگاه بريستول مي‌گويد: براي بهبود طراحي نانوحسگرهاي گرافني بايد درک بهتري از رفتار مکانيکي و مورفولوژي ذاتي گرافن داشت، همچنين لازم است اصطکاک داخلي آن را بهتر شناخت. نتايج کار ما نشان داد که گرافني که از طريق رسوب فيزيکي از فاز بخار به دست مي‌آيد، مي‌تواند جايگزين مناسبي براي حسگرهاي نانومکانيکي باشد.
اين گروه تحقيقاتي با استفاده از روش CVD فيلم‌هاي گرافني را روي فويل مس نشست دادند، براي اين کار از يک کوره کوارتزي در دماي 1030 درجه سانتيگراد استفاده شد. مواد اوليه اين فرايند گاز متان و هيدروژن است.
پس از توليد گرافن با اين روش، محققان به بررسي خواص الاستيک اين ماده پرداختند. نتايج نشان داد که اصطکاک داخلي و مدول برشي ميان گرافن تک لايه و چند لايه با يکديگر متفاوت است. دليل اين تفاوت ممکن است مربوط به پيوندهاي بين صفحه‌اي در گرافن باشد.
ميانگين مدول برشي گرافن که در اين پروژه به دست آمد، با محاسبات نظري که پيش از اين براي گرافن تک لايه دست نخورده انجام گرفته بود، مقايسه شد. نتايج نشان داد که مدول برشي بالا و اصطکاک دروني پايين براي گرافن وجود دارد. محققان اين پروژه در نهايت چنين نتيجه‌گيري کردند که گرافن به دست آمده از روش CVD براي استفاده در حسگرها مناسب بوده و مي‌تواند جايگزين خوبي براي حسگرهاي فعلي باشد.
http://media.isna.ir/content/geraphon.jpg/6
به گزارش سرويس فناوري ايسنا، گرافن ماده‌اي است که کاربردهاي زيادي در صنعت الکترونيک و کامپوزيت‌ها دارد. پژوهشگران دانشگاه بريستول، براي اولين بار موفق شدند مدول‌هاي برشي فشاري و کششي و همچنين اصطکاک داخلي را در گرافن محاسبه کنند. نتايج اين تحقيق که با همکاري مرکز تحقيقات نيروي دريايي آمريکا انجام شده، در قالب مقاله‌اي تحت عنوان «Shear Modulus of Monolayer Graphene Prepared by Chemical Vapor MEMS» در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است.
ساختارهاي MEMS از جنس پلاستيك، نيكل و ساير مواد غيرسيليكوني با استفاده از LIGA ساخته مي‌شوند. LIGA براي لايه‌گذاري فلزات کاشته شونده روي زيرلايه ويفري به کار مي‌رود.
گرافن ماده‌اي ورقه‌اي با شبکه‌هاي لانه زنبوري از جنس کربن است که ضخامتي در حد يک اتم دارد. اين ماده پتانسيل به کارگيري در نسل جديد نمايشگرها و پيل‌هاي خورشيدي را دارا است، دليل اين امر انعطاف‌پذيري، رسانايي و شفافيت گرافن است. براي اين که گرافن به عنوان نوسانگر نانوالکترومکانيکي يا نانوحسگر به کار گرفته شود، بايد رفتارهاي ساختاري و محدوديت‌هاي آن مشخص شود.
«فابيتزيو اسکارپا»، استاد مواد هوشمند در دانشگاه بريستول مي‌گويد: براي بهبود طراحي نانوحسگرهاي گرافني بايد درک بهتري از رفتار مکانيکي و مورفولوژي ذاتي گرافن داشت، همچنين لازم است اصطکاک داخلي آن را بهتر شناخت. نتايج کار ما نشان داد که گرافني که از طريق رسوب فيزيکي از فاز بخار به دست مي‌آيد، مي‌تواند جايگزين مناسبي براي حسگرهاي نانومکانيکي باشد.
اين گروه تحقيقاتي با استفاده از روش CVD فيلم‌هاي گرافني را روي فويل مس نشست دادند، براي اين کار از يک کوره کوارتزي در دماي 1030 درجه سانتيگراد استفاده شد. مواد اوليه اين فرايند گاز متان و هيدروژن است.
پس از توليد گرافن با اين روش، محققان به بررسي خواص الاستيک اين ماده پرداختند. نتايج نشان داد که اصطکاک داخلي و مدول برشي ميان گرافن تک لايه و چند لايه با يکديگر متفاوت است. دليل اين تفاوت ممکن است مربوط به پيوندهاي بين صفحه‌اي در گرافن باشد.
ميانگين مدول برشي گرافن که در اين پروژه به دست آمد، با محاسبات نظري که پيش از اين براي گرافن تک لايه دست نخورده انجام گرفته بود، مقايسه شد. نتايج نشان داد که مدول برشي بالا و اصطکاک دروني پايين براي گرافن وجود دارد. محققان اين پروژه در نهايت چنين نتيجه‌گيري کردند که گرافن به دست آمده از روش CVD براي استفاده در حسگرها مناسب بوده و مي‌تواند جايگزين خوبي براي حسگرهاي فعلي باشد.