ساخت بزرگ‌ترین لایه‌های طلا برای تجهیزات الکترونیکی

دانشمندان بزرگ‌ترین لایه‌های نازک اتمی طلا را برای تجهیزات الکترونیکی ساختند.

کد خبر: ۱۲۸۴۵۱۶

تاریخ: ۰۲ بهمن ۱۴۰۳ - ۱۳:۴۱

به گزارش «تابناک» به نقل از ایسنا، شرکت فناوری عمیق «XPANCEO» که نسل بعدی محاسبات را از طریق اولین لنزهای هوشمند خود توسعه می‌دهد، با همکاری «کنستانتین نووسلوف»(Konstantin Novoselov)، دانشمند برنده جایزه نوبل فیزیک و استاد «دانشگاه منچستر» و «دانشگاه ملی سنگاپور»، یک روش نوآورانه را برای تولید لایه‌های فوق نازک، زیست‌سازگار و شفاف طلا توسعه داده است.

آزو نانو اعلام کرد، لایه‌ها به واسطه رسانایی الکتریکی بهتر، راه را برای نسل بعدی الکترودهای همه‌کاره و شفاف با کاربردهای امیدوارکننده در نمایشگرهای انعطاف‌پذیر، کاغذهای الکترونیکی، دستگاه‌های واقعیت تعمیم‌یافته، خالکوبی‌های الکترونیکی، تجهیزات الکترونیکی کاشتنی و فناوری‌های پوشیدنی هموار می‌کنند.

پیش از این، تولید لایه‌های شفاف، پیوسته و رسانا از جنس طلا با ضخامت نازک‌تر از ۱۰ نانومتر به دلیل تشکیل جزیره فلزی در طول رسوب غیر ممکن تلقی می‌شد. روش‌های سنتی سنتز شیمیایی نیز نتوانستند لایه‌های بزرگ و پیوسته طلا را تولید کنند و مساحت آنها محدود بود. در مقابل، روش الهام‌گرفته‌شده از تولید گرافین شرکت XPANCEO که در کنار نووسلوف توسعه یافته است، از طریق فعال کردن لایه‌هایی به نازکی ۳.۵ نانومتر با استفاده از یک سیستم رسوب‌گذاری دارای خلأ بالا -یک منبع استاندارد در آزمایشگاه‌های پژوهشی- بر این چالش‌ها غلبه می‌کند.

نووسلوف گفت: مواد دوبعدی دیگر به تحقیقات نظری محدود نیستند، بلکه اکنون به بخشی از فناوری در دنیای واقعی تبدیل شده‌اند. این روش، امکان تولید مقیاس‌پذیر لایه‌های طلا را در مقیاس بیش از یک متر مربع فراهم می‌آورد و از روش‌های انتقال رول‌به‌رول شبیه به روش‌های مورد استفاده در تولید گرافین استفاده می‌کند که طی ۱۵ سال گذشته بررسی شده‌اند. سازگاری این روش با فرآیندهای میکروالکترونیک کنونی، امکان تولید کارآمد و مقرون‌به‌صرفه را فراهم می‌کند. فناوری طلای دوبعدی اکنون در همه آزمایشگاه‌های پژوهشی قابل دسترس خواهد بود و امکانات جدیدی را در حوزه الکترونیک فراهم خواهد کرد.

مزیت دیگر این است که لایه‌ها را می‌توان تقریبا به هر بستری، از بافت‌های بیولوژیکی گرفته تا ریزتراشه‌ها منتقل کرد. فرآیند انتقال مشابه استفاده از برچسب، کارآمد و سازگار است و امکان قرار گرفتن روی سطوح حساس را با دقت بالا فراهم می‌کند. ضخامت، زیست‌سازگاری و پایداری شیمیایی لایه‌ها در مقیاس اتمی از رساناهای شفاف سنتی مانند اکسید قلع ایندیم پیشی می‌گیرد و آنها را به گزینه‌های مناسبی برای ایمپلنت‌های مغز و قلب، رابط‌های عصبی و حسگرهای پوشیدنی پزشکی تبدیل می‌کند و خطرات به جا ماندن جای زخم و واکنش‌های نامطلوب را به طور قابل‌ توجهی کاهش می‌دهد. در نتیجه، آنها یک گزینه ایده‌آل برای استفاده در فناوری‌های پیشرفته پزشکی از جمله ایمپلنت‌های عصبی مانند تراشه‌های مغزی «نورالینک»(Neuralink) خواهند بود.

دکتر «والنتین ولکوف»(Valentyn Volkov)، مدیرعامل و یکی از بنیان‌گذاران XPANCEO که متخصص مشهور بین‌المللی در زمینه نانوفتونیک و مواد پیشرفته است، گفت: این نوآوری دارای کاربردهای بالقوه‌ای در حوزه الکترونیک نوری انعطاف‌پذیر از جمله نمایشگرهای تاشو، کاغذ الکترونیکی و فناوری‌های پوشیدنی است که زندگی مصرف‌کننده را متحول می‌کنند. دستگاه‌هایی مانند تلفن‌های همراه هوشمند، تبلت‌ها و تلویزیون‌ها نیز راه را برای ظهور گروه‌های کاملا جدید فناوری مانند لنزهای هوشمند هموار می‌سازند. ما در حال حاضر با لایه‌های شفاف طلا به ضخامت ۰.۵ نانومتر کار می‌کنیم که هم برای فناوری‌های پیشرفته و هم برای پژوهش‌های بنیادین فیزیک نویدبخش هستند.

رسانایی الکتریکی استثنایی و شفافیت این لایه‌ها، کلید پیشرفت فناوری لنزهای هوشمند با دید XR، نظارت بر سلامت و قابلیت جست‌وجو در محتواست. ادغام این لایه‌های فوق نازک، ضروری است؛ زیرا آنها به تجهیزات الکترونیکی امکان می‌دهند تا به طور یکپارچه در ساختار لنز جاسازی شوند، نازکی لنزهای پزشکی کنونی را حفظ کنند و در عین حال عملکرد و راحتی را افزایش دهند.