*مینا*
1st November 2009, 11:55 PM
پژوهشگران دانشگاه تهران، با به کارگيري فناوري نانولوله‌هاي کربني، موفق به توليد نسل جديدي از سنسورهاي مکانيکي شدند که قابليت دريافت سيگنال‌هاي بسيار ضعيف نوساني را دارد که در آينده مي‌تواند در لرزه‌نگارها مورد استفاده قرار گيرد.
سنسورهاي شتاب که در بالشتک هواي خودروها وجود دارند، از جمله تجهيزات ايمني هستند که در اثر اصابت ضربه به آنها جان مسافر را نجات مي‌دهند. ساختار اين سنسورها بصورت بين انگشتي بوده که خود به تنهايي حساسيت بالايي نداشته و قطعه اصلي آنها ظرفيت خازن کمي دارد، ولي چنانچه يک مدار الکتريکي در کنار آنها تعبيه شود، حساسيت بسيار بالايي پيدا مي‌کنند.
سنسورهاي معمولي که در بازار موجودند، داراي يک سري صفحات خازن کنار هم هستند که مقدار ظرفيت خازن کمي ايجاد مي‌کنند.
پژوهشگري از دانشگاه تهران با استفاده از فناوري نانولوله‌هاي کربني، موفق به ساخت سنسورهاي مکانيکي با حساسيت بسيار بالايي شده‌است.
دکتر شمس‌الدين مهاجرزاده، محقق اين طرح، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو در مورد چگونگي انجام اين پژوهش گفت: «براي ساخت اين سنسورها، ابتدا نانولوله‌هاي کربني را به روش پلاسمايي روي بستر سيليکاتي لايه نشاني کرده‌ايم. در ادامه، با استفاده از بستر سيليکان و با الگوهاي ميکرومتري و گاهي زير- ميکرومتري که از اهميت خاصي براي چنين ادواتي برخوردار هستند، نانولوله‌هاي خاصي (درخت گونه) را رشد داده‌ايم. اين نانولوله‌ها به دليل سطوح مؤثر بسيار بالا، امکان ايجاد خازن‌هايي با مقادير بالا را عملي مي‌کنند. اين خازن‌ها داراي ساختار ميان انگشتي بوده و به ليتوگرافي با دقت بالا نياز دارند».
ساختار ميان انگشتي، در واقع از دو سري خط موازي و کنار هم تشکيل شده است، که در ساختار ادوات الکترونيکي متداول به کار مي‌رود.
شانه‌هاي ساختار چند بعدي نانولوله‌هاي کربني که با حالت‌هاي کنار هم رشد داده شده‌اند، نسبت به حالت قبل، توانسته‌اند خازن‌هايي با ارتفاع µm1 را رشد دهند که اين خازن‌ها علاوه بر ارتفاع، به صورت شاخه‌هاي فرو رفته با ساختار سه بعدي گسترش يافته که در نهايت موجب افزايش مساحت مؤثر خازن‌هاي اين دستگاه گرديده‌اند.
گفتني است؛ ايجاد ساختارها روي غشاي نازک، امکان ايجاد حساسيت بالا و يا امکان محرکه‌سازي (ايجاد حرکات مکانيکي) را محقق مي‌سازد که تصاوير زيباي ميکروسکوپ الکتروني و نيز نتايج الکتريکي کاملا منحصر به فرد آن، حاکي از اين مهم هستند.
عضو هيئت علمي دانشگاه تهران در ادامه تاکيد کرد که «در آينده، اين سنسورها براي دريافت سيگنال‌هاي بسيار ضعيف نوساني مانند آثار زلزله به کار خواهند رفت. در ضمن مي‌توانند به عنوان سنسورهاي برنامه‌ريز نيز استفاده شوند».
جزئيات اين پژوهش که در آزمايشگاه نانوالکترونيک و لايه نازک دانشگاه تهران و تحت حمايت قطب علمي نانوالکترونيک انجام شده در مجلات APPLIED PHYSICS LETTERS (جلد 94، صفحه173507، سال2009) و Nanotubes and Carbon Nanostructures (جلد 17، صفحات 284- 273، سال 2009) (http://nano.ir/infobeta/article_issn_info.php?id=3469) منتشر شده است.
سنسورهاي شتاب که در بالشتک هواي خودروها وجود دارند، از جمله تجهيزات ايمني هستند که در اثر اصابت ضربه به آنها جان مسافر را نجات مي‌دهند. ساختار اين سنسورها بصورت بين انگشتي بوده که خود به تنهايي حساسيت بالايي نداشته و قطعه اصلي آنها ظرفيت خازن کمي دارد، ولي چنانچه يک مدار الکتريکي در کنار آنها تعبيه شود، حساسيت بسيار بالايي پيدا مي‌کنند.
سنسورهاي معمولي که در بازار موجودند، داراي يک سري صفحات خازن کنار هم هستند که مقدار ظرفيت خازن کمي ايجاد مي‌کنند.
پژوهشگري از دانشگاه تهران با استفاده از فناوري نانولوله‌هاي کربني، موفق به ساخت سنسورهاي مکانيکي با حساسيت بسيار بالايي شده‌است.
دکتر شمس‌الدين مهاجرزاده، محقق اين طرح، در گفتگو با بخش خبري سايت ستاد ويژه توسعه فناوري نانو در مورد چگونگي انجام اين پژوهش گفت: «براي ساخت اين سنسورها، ابتدا نانولوله‌هاي کربني را به روش پلاسمايي روي بستر سيليکاتي لايه نشاني کرده‌ايم. در ادامه، با استفاده از بستر سيليکان و با الگوهاي ميکرومتري و گاهي زير- ميکرومتري که از اهميت خاصي براي چنين ادواتي برخوردار هستند، نانولوله‌هاي خاصي (درخت گونه) را رشد داده‌ايم. اين نانولوله‌ها به دليل سطوح مؤثر بسيار بالا، امکان ايجاد خازن‌هايي با مقادير بالا را عملي مي‌کنند. اين خازن‌ها داراي ساختار ميان انگشتي بوده و به ليتوگرافي با دقت بالا نياز دارند».
ساختار ميان انگشتي، در واقع از دو سري خط موازي و کنار هم تشکيل شده است، که در ساختار ادوات الکترونيکي متداول به کار مي‌رود.
شانه‌هاي ساختار چند بعدي نانولوله‌هاي کربني که با حالت‌هاي کنار هم رشد داده شده‌اند، نسبت به حالت قبل، توانسته‌اند خازن‌هايي با ارتفاع µm1 را رشد دهند که اين خازن‌ها علاوه بر ارتفاع، به صورت شاخه‌هاي فرو رفته با ساختار سه بعدي گسترش يافته که در نهايت موجب افزايش مساحت مؤثر خازن‌هاي اين دستگاه گرديده‌اند.
گفتني است؛ ايجاد ساختارها روي غشاي نازک، امکان ايجاد حساسيت بالا و يا امکان محرکه‌سازي (ايجاد حرکات مکانيکي) را محقق مي‌سازد که تصاوير زيباي ميکروسکوپ الکتروني و نيز نتايج الکتريکي کاملا منحصر به فرد آن، حاکي از اين مهم هستند.
عضو هيئت علمي دانشگاه تهران در ادامه تاکيد کرد که «در آينده، اين سنسورها براي دريافت سيگنال‌هاي بسيار ضعيف نوساني مانند آثار زلزله به کار خواهند رفت. در ضمن مي‌توانند به عنوان سنسورهاي برنامه‌ريز نيز استفاده شوند».
جزئيات اين پژوهش که در آزمايشگاه نانوالکترونيک و لايه نازک دانشگاه تهران و تحت حمايت قطب علمي نانوالکترونيک انجام شده در مجلات APPLIED PHYSICS LETTERS (جلد 94، صفحه173507، سال2009) و Nanotubes and Carbon Nanostructures (جلد 17، صفحات 284- 273، سال 2009) (http://nano.ir/infobeta/article_issn_info.php?id=3469) منتشر شده است.