اعمال فشار بر یک نانو لوله کربنی و افزایش ویژگی های الکتریکی (بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) دکترای آموزشی _ پژوهشی
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )
نکته: اعمال فشار بر یک نانولوله میتواند ویژگی های الکتریکی آن را تغییر دهد که بسته به نوع کشش یک نانو لوله میتوان رسانایی آن را افزایش یا کاهش داد.
این امر به دلیل تغییر ساختار کوانتومی الکترونها صورت میگیرد. لذا این امکان وجود دارد که ترانسفورماتور یا دستگاه های انتقال دهنده بر پایه نانولوله ها بسازند که حساسیت زیادی به اعمال نیروهای بسیار کوچک دارند. همچنین توانایی نانو لوله ها در احساس تغییرات بسیار کوچک فشار و باز تبدیل این فشار به صورت یک علامت الکتریکی میتواند امکان ساخت سوئیچ های نانو لوله ای حساس به تغییرات بسیار کوچک را بوجود بیاورد.نانو لوله ها بر حسب نحوه رول شدن صفحات گرافیتی سازندۀ شان به صورت رسانا یا نیمه رسانا درمیآیند. به عبارت دیگر از آنجا که نانولوله ها در سطح مولکولی همچون یک باریکه سیمی در هم تنیده به نظر میرسند، اتم های کربن در قالب شش وجهی به یکدیگر متصل میشوند و این الگوهای شش وجهی دیواره های استوانه ای را تشکیل میدهند که اندازه آن تنها چند نانومتر میباشد. زاویه پیچش نوعی نانولوله، که به صورت زاویه بین محور الگوی شش وجهی آن و محور لوله تعریف میشود، رسانا یا نارسانا بودن را تعیین میکند. تغییر شعاع نیز امکان بستن طول باند و عایق نمودن نانولوله فلزی را فراهم میکند. پس میتوان گفت دو پارامتر اساسی که در این بین نقش اساسی بازی میکنند، یکی ساختار نانو لوله و دیگری قطر و اندازه آن است. و از یک هادی به یک نیمه هادی و یا یک عایق قابل تغییر Cالکتریکی نانولوله ها بسته به اینکه مولکول میباشد. از آنجایی که نانولوله های کربنی قادرند جریان الکتریسته را به وسیله انتقال بالستیک الکترون بدون اصطکاک از سطح خود عبور دهند- این جریان صد برابر بیشتر از جریانی است که از سیم مسی عبور میکند- لذا نانو لوله ها انتخاب ایده آلی برای بسیاری از کاربرد های میکرو الکترونیک میباشند.
نانو لوله های کربنی تک جداره فقط از کربن و یک ساختار ساده ورقه ای از شش ضلعی های منظم تشکیل شده اند. از آغاز کار روی تک جداره ها ، از آنها به عنوان یک پدیده تک بعدی نام برده می شد تا این که این نظریه مرحله به مرحله پیشرفت کرد.علت علاقه به این نانو لوله های تک جداره و تالش برای جایگزین کردن آن ها در صنعت ، بر اساس محاسبات نظری و تاثیرات الکترواستاتیکی ، خصوصیات عالی مکانیکی و رسانایی الکتریکی مانند فلزات، می باشد که البته تولید نانولوله های تک جداره دارای هزینه ی بالایی است و تولید به همراه پایدار کردن خصوصیات آن ها، درحین فرآوری -نانو لوله، مشکل می باشد.
نتیجه گیری:
اعمال فشار بر یک نانو لوله میتواند ویژگی های الکتریکی آن را تغییر دهد که بسته به نوع کشش یک نانو لوله میتوان رسانایی آن را افزایش یا کاهش داد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )