ساخت نازك‌ترين بالون دنيا به ضخامت يك اتم

واضح آرشیو وب فارسی:فارس: ساخت نازك‌ترين بالون دنيا به ضخامت يك اتم
خبرگزاري فارس: محققان به تازگي موفق به ساخت نازك‌ترين بالون دنيا به ضخامت يك اتم شدند.

به گزارش خبرگزاري فارس محققان دانشگاه كرنل با استفاده از يك توده گرافيتي، يك تكه از نوار اسكات(Scotch tape) و يك ويفر سيليكوني؛ غشاي بالون‌شكلي ساخته‌اند كه تنها يك اتم ضخامت دارد. استحكام اين بالون به حدي است كه مي‌تواند گازهايي با فشار چند اتمسفر را در خود نگه‌داري كند و در اين فشار، حتي از خروج اتم‌هاي فرار هليوم نيز جلوگيري مي‌كند. اين غشا مي‌تواند به عرضه تعداد زيادي از فناوري‌هاي جديد بيانجامد كه از اين ميان مي‌توان از روش‌هاي جديد تصويربرداري از مواد زيستي در محلول‌ها و روش‌هايي براي مطالعة حركت اتم‌ها يا يون‌ها در درون حفره‌هاي ميكروسكوپي نام برد.
گرافن كه از آن به‌عنوان مقاوم‌ترين ماده دنيا ياد مي‌شود، يك شبه‌فلز با ضخامت تنها يك اتم است. به عبارت ديگر، اين ماده الكتريسيته را هدايت مي‌كند؛ اما رسانايي آن با تغيير در محيط الكتروستاتيك اطرافش تغيير مي‌كند.
به گزارش پايگاه ستاد فناوري نانو، كشف اخير كه در مركز تحقيقات مواد دانشگاه كرنل رخ داده را يكي از دانشجويان اسبق كارشناسي‌ارشد اين دانشگاه به‌‌‌نام اسكات بانچ(كه هم‌اكنون يك استاديار در دانشگاه كلورادو است) و يك پروفسور فيزيك كرنل به ‌نام پاول مك‌اون و همكارانشان از كرنل انجام داده‌اند.
اين گروه براي آزمايش الاستيسيته گرافن، آن را بر روي يك ويفر حفره‌دار نشاندند و به‌وسيله اين حفره‌ها، گازي را در درون ميكرومحفظه‌هاي داراي پوشش گرافني، محبوس كردند. سپس اختلاف ‌فشاري بين گاز بيرون و گاز درون ميكرومحفظه ايجاد كردند و به كمك يك AFM دريافتند كه اين غشاهاي گرافني قادرند تا اختلاف‌ فشاري در حد چند اتمسفر را بدون پاره ‌شدن تحمل كنند. آن‌ها مشاهده كردند كه هليوم(كه داراي كوچك‌ترين مولكول‌هاي گاز است) حتي در فشارهاي چند اتمسفري، قادر به نفوذ از ميان جداره گرافني نيست؛ اين در حالي است كه اتم هليوم حتي از حفره‌اي با مقياس اتم نيز به‌راحتي فرار خواهد كرد.
مك‌اون گفت: چنين غشايي مي‌تواند كاربردهاي بسيار متنوعي داشته باشد؛ به‌عنوان مثال دانشمندان قادرند تا به كمك آن از مواد زيستي درون محلول تصويربرداري كنند ، همچنين دانشمندان مي‌توانند حفره‌هاي اتم‌مقياسي در اين غشا ايجاد كرده و با استفاده از اين سيستم، نحوه عبور اتم‌ها يا يون‌هاي منفرد از خلال شكاف را مطالعه كنند.
مك‌اون گفت: مي‌توان از اين ابزار به‌عنوان معادل مصنوعي يك كانال يوني در زيست‌شناسي بهره گرفت.
وي با اشاره به اينكه مي‌توان خصوصيات يك اتم را با مشاهده اثرات آن بر روي اين غشا تعيين كرد،افزود: شما از يك سيستم ماكروسكوپي براي تعيين خصوصيات يك تك‌اتم بهره مي‌گيريد و به اين شكل، فرصت‌هاي جديدي براي ساخت تمام انواع حسگرهاي تك‌اتمي ايجاد مي‌شود.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده‌است.
انتهاي پيام/ر
يکشنبه 26 آبان 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فارس]

[مشاهده در: www.farsnews.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 396]