بهبود عملکرد حسگرهای پوست مصنوعی با ابتکار دانشمند ایرانی

nمحقق ایرانی آزمایشگاه ملی «برکلی لاورنس» و همکارانش برای ساخت بوردهای الکترونیکی کشسان و انعطاف‌پذیر در مقیاس بزرگ با استفاده از محلول‌های نانولوله کربنی غنی‌شده – نیمه‌رسانا، یک روش جدید کم‌هزینه و نویدبخش ارائه کرده‌اند.

n

n

”
————————————-

nبه گزارش سرویس فناوری ایسنا، آنها با این تکنیک شبکه‌هایی از ترانزیستورهای فیلم نازک با خواص الکتریکی عالی ساخته‌اند که در مقایسه با همنوعان آلی خود، تحرک حامل بار بسیار بالایی دارند.

n

nاین محققان برای نشان دادن توانایی بردهای الکترونیکی نانولوله کربنی خود، یک پوست الکترونیکی مصنوعی (e-skin) ساخته‌اند که قابلیت شناسایی و پاسخ به حس لامسه را دارد.

n

nعلی جاوه‌ای، محقق ارشد این گروه تحقیقاتی می‌گوید: ما با فناوری فراوری مبتنی بر محلول خود، بوردهای الکترونیکی ماتریس – فعال انعطاف‌پذیر و کشسانی ساخته‌ایم که بر آرایه‌های بسیار یکنواخت و کاملا پایدار از ترانزیستورهای فیلم نازک ساخته شده از نانولوله‌های کربنی تک جداره، استوار هستند. این ترانزیستورها مساحتی به اندازه تقریبا ۵۶ سانتی‌متر مربع را پوشش می‌دهند. این فناوری، در ترکیب با چاپ جت جوهر تماس‌های فلزی، یک روش ساخت عاری از لیتوگرافی برای الکترونیک کشسان و انعطاف‌پذیر کم‌هزینه در آینده ارائه می‌کند.

n

n 

n

nn

nمسیر جدیدی برای الکترونیک انعطاف‌پذیر و کشسان

n

n

n«جاوه‌ای» و همکارانش برای ساخت بوردهای الکترونیکی خود از یک محلول غنی‌ شده نانولوله کربنی تک‌جداره که حاوی ۹۹ درصد لوله‌های نیمه‌رسانا بود، استفاده کردند. این محلول بسیار خالص‌ شده به نسبت روشن به خاموش بالا – تقریبا ۱۰۰ – برای ترانزیستورهای این محققان منجر شد.

n

nاین محققان با یک زیرلایه نازک پلی‌آمیدی که یک پلیمر بسیار مستحکم با انعطاف‌پذیری عالی است، شروع کردند و با لیزر، الگوی لانه ‌زنبوری از حفره‌های شش گوشه‌ای روی آن ایجاد کردند که این زیرلایه را کشسان نیز می‌کرد. این حفره‌ها با فاصله ثابت ۳٫۳ میلی‌متر و اندازه ضلعی بین یک تا ۱٫۸۵میلی‌متر ایجاد شدند.

n

n 

n

nn

nمسیر جدیدی برای الکترونیک انعطاف‌پذیر و کشسان

n

n

nبا ترسیب لایه‌هایی از اکسیدهای آلومینیوم و سیلیکون و بلافاصله نانولوله‌های تک‌ جداره غنی‌شده – نیمه‌رسانا روی این زیرلایه‌های کشسان و انعطاف‌پذیر، بردهای الکترونیکی این محققان تکمیل شدند. بردهای ترانزیستور فیلم نازک نانولوله‌ای منتج، برای ساخت پوست الکترونیکی مصنوعی جهت نگاشت فشار مصنوعی استفاده شدند.

n

nبرای نشان دادن نگاشت فشار، یک وزنه L شکل با فشار نرمال تقریبا ۱۵ کیلو پاسکال روی این آرایه حسگر پوست الکترونیکی قرار داده شد.

n

nبه گفته این محققان در محدوده عملیاتی خطی، حساسیت اندازه‌گیری‌شده این حسگر در مقایسه با حسگرهای پوست الکترونیکی مبتنی بر نانوسیم‌ها، یک بهبود سه برابری نشان می‌دهد.

n

nاین محققان، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ «Nano Letters» منتشر کرده‌اند.

‘