سیم های نانومقیاس

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق:
نانوسیم چیست؟

شاید هنوز ساخت تراشه..............های کامپیوتری که برای ایجاد سرعت محاسباتی بالا به جای جریان الکتریسیته از نور استفاده می..............کنند، تشخیص انواع سرطان و سایر بیماریهای پیچیده فقط با گرفتن یک قطره خون، بهبود و اصلاح کارت..............های هوشمند و نمایشگرهای LCD ؛ تنها یک رویا برایمان باشد و این مسائل را غیر واقعی جلوه دهد اما محققین آینده قادر خواهند بود تمام این رویاها را به حقیقت تبدیل کنند و دنیایی جدید از ارتباطات و تکنولوژی را بواسطه معجزه نانوسیم..............ها به ارمغان آورند.
تا کنون با نانوساختارهای مختلفی از جمله نانولوله..............های کربنی، نانوذرات و نانوکامپوزیت آشنا شده..............اید؛ یکی دیگر از نانوساختارهایی که امروزه مطالعات و تحقیقات بسیاری را به خود اختصاص داده است نانوسیم..............ها است.
عموماً سیم به ساختاری گفته می..............شود که در یک جهت (جهت طولی) گسترش داده شده باشد و در دو جهت دیگر بسیار محدود شده باشد. یک خصوصیت اساسی از این ساختارها که دارای دو خروجی می..............باشند رسانایی الکتریکی می..............باشد. با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو انتهای این ساختارها و در امتداد طولی شان انتقال بار الکتریکی اتفاق می..............افتد.

ساخت سیم..............هایی در ابعاد نانومتری هم از جهت تکنولوژیکی و هم از جهت علمی بسیار مورد علاقه می..............باشد، زیرا در ابعاد نانومتری خواص غیر معمولی از خود بروز می..............دهند. نسبت طول به قطر نانوسیم..............ها بسیار بالا می..............باشد. ( L>>D )
مثال..............هایی از کاربرد نانوسیم..............ها عبارتند از: وسایل مغناطیسی، سنسورهای شیمیایی و بیولوژیکی، نشانگرهای بیولوژیکی و اتصالات داخلی در نانوالکترونیک مانند اتصال دو قطعه ابر رسانای آلومینیومی که توسط نانوسیم نقره صورت می..............گیرد.
انواع نانوسیم..............ها:
1. نانوسیم..............های فلزی: این نانوساختارها به دلیل خواص ویژ..............ه..............ای که دارند نویدبخش کارایی زیادی در قطعات الکترونیکی..............اند.
توسعه الکترونیک و قدرت یافتن در این زمینه بستگی به پیشرفت مداوم در کوچک کردن اجزاء الکترونیکی است. با این حال قوانین مکانیک کوانتومی، محدودیت.............. تکنیک..............های ساخت و افزایش هزینه..............های تولید ما را در کوچکتر کردن تکنولوژی..............های مرسوم و متداول محدود خواهد کرد. تحقیق فراوان در مورد تکنولوژی..............های جایگزین علاقه فراوانی را متمرکز مواد در مقیاس نانو در سال..............های اخیر کرده است. نانوسیم..............های فلزی بخاطر خصوصیات منحصر به فردشان که منجر به کاربرد گوناگون آنها می..............شود، یکی از جذاب..............ترین مواد می..............باشند.
نانوسیم..............ها میتوانند در رایانه و سایر دستگاههای محاسبه..............گر کاربرد داشته باشند. برای دستیابی به قطعات الکترونیکی نانومقیاس پیچیده، به سیم..............های نانومقیاس نیاز داریم. علاوه بر این، خود نانوسیم..............ها هم می..............توانند مبنای اجزای الکترونیکی همچون حافظه باشند.

2. نانوسیم..............های آلی: این نوع از نانوسیم..............ها، همانطور که از نامشان پیداست، از ترکیبات آلی به..............دست می............................آیند.
علاوه بر مواد فلزی و نیمه رسانا، ساخت نانوسیم..............ها از مواد آلی هم امکان..............پذیر است. به تازگی، ماده..............ای بنام «الیگوفنیلین وینیلین» برای این منظور در نظر گرفته شده است.
ویژگی این سیم..............ها (نظیر رسانایی و مقاومت و هدایت گرمایی) به ساختار مونومر و طرز آرایش آن بستگی دارد.
3. نانوسیم..............های هادی و نیمه..............هادی: ساختار شیمیایی این ترکیبات باعث بوجود آمدن خواص جالب توجهی میشود.
آینده نانوتکنولوژی به توانایی محققین در دستیابی به فنون ساماندهی اجزای مولکولی و دستیابی به ساختارهای نانومتری بستگی دارد. محققین اکنون توانسته..............اند با تقلید از طبیعت به ساماندهی پروتئین..............های حاصل از خمیر مایه برای تولید نانوسیم..............های هادی دست یابند. ساماندهی اجزای زنده در طبیعت، بهترین و قدیمی..............ترین نمونه ساخت «پائین به بالا» است و لذا می..............توان از آن برای فهم و نیز یافتن روش..............هائی برای ساخت ادوات الکترونیکی و میکرومتری استفاده کرد. تا کنون از فنون ساخت «بالا به پائین» استفاده می..............شد که این فنون در مقیاس نانومتری اغلب پر زحمت و هزینه..............بر است و تجاری..............سازی نانوتکنولوژی به روشهای آسان و مقرون به صرفه نیاز دارد که بهترین الگوی آن هم طبیعت پیرامون ماست؛ فقط کافی است کمی چشمانمان را باز کنیم و با دقت بیشتری اطرافمان را بنگریم.

4. نانوسیم..............های سیلیکونی: این نوع از نانوسیم..............ها سمی نیست و به سلولها آسیبی نمی..............رسانند.
این نوع از نانوسیم..............ها بیشترین کاربرد خود را در عرصه پزشکی مانند تشخیص نشانه..............های سرطان، رشد سلول..............های بنیادی و ... نشان داده است که در ادامه به آن می..............پردازیم.

نمونه..............ای از نانوسیم..............های سیلیکونی روشهای ساخت نانوسیم..............ها:
1. تکنیک..............های لیتوگرافی
• لیتوگرافی نوری: در این روش از تغییرات شیمیایی در یک ماده سخت شونده در اثر نور استفاده میشود. از یک سری ماسک............................های نوری برای تعریف مناطق فعال شونده در اثر نور استفاده میشود. یکی از محدودیت..............های این تکنیک محدوده پراش موج نوری است. طول موج نوری که در حاضر در صنایع استفاده میشود در حدود nm 248میباشد ولی با طراحی..............های دقیق مالک و به کارگیری بسیار دقیق پلیمرهای سخت..............شونده میتوان به ابعاد کمتر nm 100 هم رسید.
• لیتوگرافی با اشعه الکترونی: در این روش عمدتا از یک پلیمر سخت..............شونده و قرار دادن آن بر یک پایه استفاده میشود. آنگاه یک اشعه الکترونی با انرژی بالا بر روی سطح تابیده میشود با تابش اشعه الکترونی طرح مورد نظر شکل داده میشود. پس از یونیزه شدن ماده و حل شدن پلیمر توسط حلال..............های شیمیایی طرح مورد نظر برای ساخت نانو سیم حاصل میشود.
• لیتوگرافی با پراب روش: لیتوگرافی با استفاده از پراب روشیپ برای ساخت نانوسیم..............های زیر nm100 بکار میروند. پراب..............های الکترونی مانند میکروسکوپ نیروی اتمی(AFM) و یا میکروسکوپ روش تونلی (STM) از انتخاب..............های این روش برای ساخت نانوسیم..............ها میباشد.
از مزایای روشهای لیتوگرافی انعطاف این روش..............ها در الگوسازی برای نانوسیم..............ها میباشد. بعبارت دیگر با این روشها میتوان به نانوسیم..............ها هر شکل قابل ترسیم را داد.

2. رسوب الکتروشیمیایی در حفرات: روشهای الکتروشیمیایی بطور گسترده..............ای برای ساخت نانوسیم..............ها استفاده میشود. یک الگوی مناسب باید حفراتی یکنواخت و بلند داشته باشد، قطر حفرات در این نوع الگو از چند نانومتر تا nm 20 میتواند داشته باشد.

فناوری نانو ، نوید کنترل خواص جدیدی از مواد را می دهد که زائیده ابعاد نانو مقیاس ذرات است ، همین خواص باعث شد شرکتهای خصوصی ، دولتها و سرمایه..............گذاریهای خطرپذیر جهان در سال 2005 حدود 15میلیارد دلار در این فناوری سرمایه..............گذاری کنند، همچنین براساس پیش..............بینی..............های صورت گرفته بازار کالاهای تولیدی مبتنی بر این فناوری در سال 2015 به رقم 6.2 میلیارد دلار میرسد. تولید این محصولات نیازمند نانومواد ،اندازه..............گیری و فناوریهای ساخت است. صنعت الکترونیک در تجاری سازی فناوری نانو پیشگام است. نانوالکترونیک شامل نیمه..............هادی..............های کمتر از nm 90 ،اشکال جدیدی از حافظه..............های دارای نیمه هادی ، حافظه..............های اطلاعاتی نانوالکترومکانیکی، نمایشگرهای آلی ، نمایشگرهای نشر میدانی،نانو لوله..............های کربنی، حسگرهای مختلف و پاره..............ای از ادواتی که اکنون در حال ساخت برای به کارگیری در ابزارآلات الکترونیکی میشود. طبق برآورد بازار تجهیزات نانوالکترونیک در سال 2005 نزدیک 60 میلیارد دلار بوده و به نظر می رسد تا سال 2010 به 250میلیارد دلار برسد. بازار نانومواد ونانوابزار مورد استفاده در تولید این تجهیزات 108میلیارد دلار بوده که از این رقم 10درصد آن مربوط به نانومواد ،ابزارها، تجهیزاتی مانند لیتوگرافی ماورابنفش دور، لیتوگرافی چاپ نانو ،کاتالیستها و نانوسیم..............ها است.

کاربردهای نانوسیم:
کاربرد نانوسیم در تشخیص بیماریها: از نانوسیم هایی که از مواد مورداستفاده در تراشه رایانه..............های امروزی مثل سیلیکون و نیترید گالیون ساخته شده است میتوان برای تشخیص بیماریها استفاده کرد . شاید بپرسید ابزار رایانه..............ها چه ارتباطی به تشخیص بیماری و بدن انسان دارد ، بدن انسان نیز همانند یک رایانه باید حسگرهایی داشته باشد که بتواند در صورت بروز مشکل و خطا و یا وجود مواد سمی به ابزارهای هشداردهنده خارجی اخطار دهد و درصدد رفع آن برآید همانند یک رایانه که اگر مسیری اشتباه را در آن اجرا کنید و یا ویروسی در آن پیدا شود پیغام (ERROR) میدهد اما این کار چگونه امکان پذیر است؟!

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 251]