سوئیچی که می‌تواند سيم‌کشی خود را تغيير دهد!

کد خبر: ۲۱۲۹۰۸

تاریخ: ۰۲ دی ۱۳۹۰ - ۱۳:۵۷

نوع تازه‌اي از نانومواد که مي‌توانند جريان الکتريکي را در درون‌شان جهت‌دهي مجدد کنند، توسط پژوهشگران دانشگاه «نورث‌وسترن» آمريکا ساخته شده‌اند.

اين فناوري در ساخت ساختارهايي که بتوانند در مواقع لزوم، سيم‌کشي دروني خود را تغيير پيکربندي دهند، مي‌تواند مورد استفاده قرار گيرد. نانومواد «قابل سوئيچ»، يعني آنهايي که مي‌توانند خواص و يا طرز کار خود را در پاسخ به محرک‌هاي خارجي تغيير دهند، مي‌توانند در مولفه‌هاي الکترونيکي، حسگرها و کاتاليزورها و ساير کابردها استفاده شوند.

اکثر پژوهشگران، تا امروز بر روي سوئيچ‌هاي مولکولي که در آنها تغييرات ساختاري مي‌تواند خواص الکترونيکي، مغناطيسي، شيميايي و نوري ماده را مدوله کند، تمرکز داشته‌اند. اکنون، «بارتوز گرزيبوسکي» و همکارانش دسته‌ي تازه‌اي از نانومواد را کشف کرده‌اند که رسانايي الکتريکي آنها مي‌تواند با تغيير شارش «يون‌هاي مخالف» اطراف هسته‌اي از نانوذرات فلزي باردار تغيير کند.

شمايي از اين‌که چگونه جريان مي‌تواند با کنترل چگونگي توزيع يون‌ها (آبي) در يک جهت معين هدايت شود

«ديويد واکر»، يکي از اعضاي اين گروه مي‌گويد: طبيعت برگشت‌پذير اين مواد جديد اجازه مي‌دهد که براي مثال، يک تراشه رايانه‌اي مدار خود را جهت‌دهي مجدد کرده و براي نياز‌هاي ويژه‌اي در يک لحظه مشخص از زمان سازگار کند. به طور خلاصه، افزاره‌اي که از اين مواد ساخته شده باشد، مي‌تواند خود را پيکربندي يا سيم‌پيچي مجدد کرده و به طور کلي به چيز ديگري تبديل شود؛ براي مثال، مي‌تواند خود را در پاسخ به پالس‌هاي الکتريکي خارجي به يک مقاومت، يکسوساز، ديود يا ترانزيستور بازآرايي کند.

اين ماده جديد يک هيبريد تشکيل شده از نانوذرات رساناي طلا يا «نانويون‌ها» است. اين نانوذرات داراي پهناي تقريبي شش نانومتر بوده و با ماده شيميايي باردار مثبتي به نام N,N,N- تري‌متيل (11- مرکاپتوندسيل) آمونيوم کلرايد روکش داده شده‌اند. اين ذرات طلا به نوبه خود با اتم‌هاي باردار منفي (يون‌هاي مخالف) احاطه شده‌اند. هنگامي که يک بار الکتريکي به اين ماده اعمال مي‌شود، يون‌هاي مخالف حرکت مي‌کنند ولي نانويون‌هاي باردار نسبتا بزرگ ثابت باقي مي‌مانند. حرکت يون‌هاي مخالف اطراف هسته ذره طلاي مرکزي اجازه مي‌دهد که نواحي رساناي خوب و بد در سرتاسر ماده مدوله شوند و مسيرهايي براي حرکت جريان شکل دهند که به هنگام نياز قابل تغيير باشد.

اين پژوهشگران، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي «Nature Nanotechnology» منتشر کرده‌اند.

منبع: ایسنا