کشف ماده‌ای با استحکام الماس برای ساخت ریزتراشه‌ها
محققان ماده جدیدی خلق کرده‌اند که استحکام آن ۱۰ برابر کولار است و با سایر جایگزین‌های فوق العاده قوی مانند گرافن و الماس رقابت می‌کند.
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، محققان دانشگاه فناوری دلفت ماده جدیدی را خلق کرده‌اند که قدرت آن 10 برابر کولار است و از نظر استحکام با سایر جایگزین‌های فوق العاده قوی مانند گرافن و الماس رقابت می‌کند.
الیاف مصنوعی با مقاومت بالا مانند کولار به خاطر انعطاف پذیری قابل توجه در برابر سایش مشهور هستند. آن‌ها بیشتر در کاربرد‌های تقویت کننده و قدرتمندسازی ابزارها، به ویژه در زره بدن، کلاه ایمنی و دیگر تجهیزات حفاظتی استفاده می‌شوند.
فراتر از تجهیزات حفاظتی
این ماده جدید کاربید سیلیکون آمورف (a-SiC) نام دارد و می‌تواند کاربرد‌های زیادی داشته باشد که فراتر از تجهیزات حفاظتی برای توانمندسازی ریزتراشه‌های بسیار حساس استفاده می‌شود
پروفسور ریچارد نورت که سرپرستی این کار جدید را بر عهده دارد، توضیح می‌دهد: برای درک بهتر ویژگی مهم آمورف یا بی‌شکلی، بیشتر مواد را از اتم‌هایی تشکیل شده‌اند که در یک الگوی منظم، مانند یک برج لگو ساخته شده‌اند.
این ماده علاوه بر استحکام قابل توجه، ویژگی‌های مکانیکی را از خود نشان می‌دهد که برای جداسازی ارتعاش روی یک ریزتراشه ضروری هستند. بنابراین، کاربید سیلیکون آمورف به ویژه برای ایجاد حسگر‌های ریزتراشه بسیار حساس مناسب است.
یک روش مبتنی بر ریزتراشه برای آزمایش مواد
محققان برای مطالعه این پتانسیل کاربردی منحصر به فرد، از یک روش مبتنی بر ریزتراشه برای آزمایش مواد استفاده کردند که دقت بی‌سابقه قبلی را تضمین می‌کند. آن‌ها توانستند با رشد لایه‌های کاربید سیلیکون آمورف روی یک بستر سیلیکونی و معلق کردن آن‌ها، نیرو‌های کششی بالایی ایجاد کنند. این کار با شکل نانو رشته‌ها ممکن شد.
آن‌ها سپس با ایجاد تعداد زیادی از این ساختار‌ها با تنش‌های کششی به تدریج بالاتر، به بررسی دقیق نقطه شکست مواد پرداختند. نانو رشته‌ها به عنوان پایه‌ای به کار گرفته شدند که براساس آن ساختار‌های معلق پیچیده‌تر می‌توانند ساخته شوند، زیرا نشان دادن مقاومت تسلیم بالا در اجزا معادل نمایش مقاومت در ابتدایی‌ترین شکل آن‌ها است.
محققان گزارش دادند که ماده جدید به خصوص در مقایسه با دیگر جایگزین‌ها مانند گرافن و الماس که تولید آن‌ها پرهزینه و ناکارآمد است، بسیار مقیاس پذیر است. به این ترتیب، کاربید سیلیکون آمورف برای کاربرد‌هایی از ابزار‌های پیشرفته اکتشاف فضا و تکنولوژی‌های توالی یابی دی‌ان‌ای گرفته تا حسگر‌های بسیار حساس ریزتراشه و سلول‌های خورشیدی پیچیده بسیار امیدوارکننده است.
نورت گفت: با ظهور کاربید سیلیکون آمورف، ما در آستانه تحقیقات ریزتراشه‌ای پر از امکانات فناوری قرار داریم.
انتهای پیام/
