آخرین رازهای سنگ میکا کشف شد!
تاریخ انتشار: ۱۳ اسفند ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۲۵۴۶۳۸
یک ماده معدنی شناخته شده دوباره به لطف کابردهای الکترونیکی در مرکز توجه‌ها قرار گرفته است.
خبرگزاری برنا- گروه علمی و فناوری؛ میکا، ماده معدنی رایجی است که در موادی نظیر گرانیت یافت می‌شود و از نظر زمین‌شناسی، شیمیایی و فنی مورد بررسی‌های گسترده قرار گرفته است. این ماده معدنی طبیعی به دلیل داشتن خاصیت عایق بودن، در صنعت الکترونیک کاربرد دارد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
ابتدا ممکن است چنین به نظر بیاید که هیچ موضوع خارق‌العاده کشف نشده‌ای در مورد چنین ماده معمولی وجود ندارد. با این‌حال تیمی از دانشگاه فناوری وین، مطالعه‌ای را در مجله Nature Communications منتشر کرده‌اند، و در آن توزیع یون‌های پتاسیم در سطح میکا را توضیح داده‌اند. این اولین باری است که ویژگی های سطحی سنگ میکا در سطح اتمی، مورد مطالعه قرار گرفته است، و این موضوع برای تحقیقات در زمینه بکارگیری مواد دو بعدی اهمیت دارد.
لایه‌های نازک اتمیدر حال حاضر یکی از موضوعات تحقیق در علم مواد، لایه‌های نازک اتمی مواد دوبعدی است؛ مواد خاصی مانند گرافین و مولیبدن دی سولفید، تنها از یک یا چند لایه از اتم تشکیل شده‌اند که باعث ایجاد خواص غیرعادی می‌شوند.
به معنای دیگر، میکا یک ماده دوبعدی طبیعی، شامل لایه‌های نازک اتمی است که بسته به نوع آن می‌تواند حاوی اتم‌های مختلفی باشد. میکا همیشه دارای اکسیژن است و اغلب در آن سیلیکون، پتاسیم یا آلومینیوم نیز یافت می‌شود. ساختار لایه‌ای میکا، دلیلی بر خاصیت درخشندگی آن است. اغلب می‌توانید طیفی از رنگ‌ها را در آن مشاهده کنید، درست مانند زمانی که یک لایه نازک روغن روی یک گودال آب می‌افتد.
یون‌های پتاسیم در خلاء فوق العاده بالابررسی خارجی ترین لایه میکا کار دشواری است، زیرا این لایه به سرعت توسط اتم‌ها و مولکول‌های هوا آلوده می‌شود. با این حال، اکنون با استفاده از نوع جدیدی از میکروسکوپ نیروی اتمی، در دانشگاه فناوری وین، تصویربرداری از سطح میکا در یک خلاء قوی و ایزوله امکان‌پذیر شده است. گیادا فرانسچی، نویسنده اول این مقاله که در تیم پروفسور اولریک دیبولد کار می‌کند، می‌گوید: «ما توانستیم ببینیم که چگونه یون‌های پتاسیم، بر روی سطح توزیع شده‌اند. همچنین در مورد موقعیت یون‌های آلومینیوم در زیر لایه سطحی، اطلاعاتی به دست آوردیم - این کار از نظر تجربی بسیاردشوار است.»
تصاویر تهیه شده توسط دانشگاه صنعتی وین نشان می‌دهد که برخلاف آنچه قبلا تصور می‌شد، یون‌های پتاسیم به طور تصادفی بر روی سطح توزیع نشده‌اند، بلکه طبق الگوهای منظم و کوچک، و بسیار مرتب در کنار هم قرار گرفته‌اند. توزیع این الگوها را می توان با کمک شبیه‌سازی کامپیوتری نیز محاسبه کرد.
عایقی مناسب برای الکترونیک‌های دو بعدیاین کار می‌تواند در میان چیزهای دیگر و تلاش برای بکارگیری مواد دوبعدی نظیر گرافین برای مدارهای الکترونیکی اهمیت زیادی داشته باشد. همچنین برای چنین کاری به عایق‌های مناسب نیاز داریم و واضح است که میکا انتخابی بسیار مناسبی است. به گفته گیادا فرانسچی:«خصوصیات سطحی میکا نقش مهمی در چنین قطعات الکترونیکی ایفا می‌کنند.»
انتهای پیام/
آیا این خبر مفید بود؟نتیجه بر اساس رای موافق و رای مخالف
منبع: خبرگزاری برنا
کلیدواژه: الکترونیک زمین صنعت علم و فناوری علمی و فناوری فناوری سنگ میکا ماده معدنی کاربرد یون های پتاسیم
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.borna.news دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری برنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۲۵۴۶۳۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
ابداع صفحات خورشیدی خم شونده و قابل شستشو
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از سای تک دیلی، دانش پژوهان مرکز تحقیقات ریکن، صفحات فوتوولتائیک آلی ضد آب و انعطاف پذیر ساخته اند که حتی وقتی در معرض باران یا چرخه‌های شستشو قرار گیرند همچنان عملکرد خود را حفظ می‌کنند؛ دستاوردی که امکان تلفیق سلول‌های خورشیدی در پوشاک را فراهم می‌آورد.
یکی از کاربرد‌های بالقوه صفحات فتوولتائیک آلی، تولید تجهیزات الکترونیکی پوشیدنی است، دستگاه‌هایی که می‌توانند به لباس متصل شده و مثلا بر ابزارهای پزشکی بدون نیاز به تعوبض باتری نظارت کنند. با این حال، محققان دریافتند دستیابی به صفحات ضد آب بدون استفاده از لایه‌های اضافی که منجر به کاهش انعطاف پذیری صفحه می‌شود، چالش برانگیز است.
محققان می‌دانستند ضد آب کردن این صفحات بدون کاهش انعطاف پذیری آنها کار دشواری است، اما توانستند بر این چالش غلبه کنند. صفحات فتوولتائیک معمولا از چندین لایه ساخته می‌شوند. لایه آخر فعال است که انرژی با طول موج مشخصی را از نور خورشید می‌گیرد و از این انرژی برای جدا کردن الکترون‌ها و «حفره‌های الکترونی» به کاتد و آند استفاده می‌کند. الکترون‌ها و حفره‌ها می‌توانند از طریق یک مدار دوباره به هم متصل شده و برق تولید کنند. در دستگاه‌های قبلی، این لایه که حفره‌های الکترونی را حمل می‌کند، عموما به طور متوالی با لایه بندی ایجاد می‌شد.
با این حال، برای پژوهش جدید، محققان در لایه آند، یک الکترود نقره را مستقیما روی لایه‌های فعال قرار داده و چسبندگی بهتری بین لایه‌ها ایجاد کردند. آنها از فرآیند بازپخت حرارتی استفاده کردند و صفحه را به مدت ۲۴ ساعت در معرض هوا در دمای ۸۵ درجه سانتیگراد قرار دادند.
«سیکسینگ شونگ» «Sixing Xiong» یکی از مجریان این پژوهش می‌گوید تشکیل این لایه چالش برانگیز بود، اما موفق شدیم آن را ایجاد کرده و توانستیم صفحه‌ای با ضخامت فقط ۳ میکرومتر بسازیم.
آنها برای آزمایش این صفحه ابتدا آن را به مدت چهار ساعت به طور کامل در آب غوطه ور کرده و دیدند هنوز ۸۹ درصد عملکرد اولیه خود را حفظ می‌کند. سپس یک صفحه را ۳۰۰ بار در زیر آب تحت کشش ۳۰ درصدی قرار دادند و دریافتند که حتی با این کار، ۹۶ درصد عملکرد خود را حفظ می‌کند. آنها به عنوان آخرین آزمایش، این صفحات را در ماشین لباسشویی انداخته و مشاهده کردند، صفحه از این مصیبت جان سالم به در برد، چیزی که قبلا هرگز به دست نیامده بود.
این پژوهشگران قصد دارند با نگاهی به آینده، پایداری این صفحات را در شرایط دیگر مانند قرار گرفتن در معرض هوا، نور شدید و فشار مکانیکی، بهبود بخشیده و سلول‌های خورشیدی آلی فوق نازک خود را بیشتر توسعه دهند تا بتوان از آنها برای دستگاه‌های پوشیدنی واقعا کاربردی استفاده کرد.
نتایج این تحقیقات در نشریه Nature Communications منتشر شده است.
انتهای پیام/
تصاویر پدر ساواکی مهران غفوریان