Grafen, yeni bir boyut kazanıyor alarm sistemleri

Grafen , modern go-yeni elektronik cihazların her şekilde alarm sistemleri oluşturmak isteyen bilim adamları ve mühendisler için malzeme olduğunu. (Hem ultra-tutumlu ampuller itibaren büyük ve küçük kadar), süper verimli güneş pilleri , esnek ekranlar ve çok daha fazlası, grafen bir multi-tasking harikasıdır. Ancak, bu durumlarda tüm, atom-ince, düz levhalar orijinal biçiminde grafen kendi sağlam bir şekil ve formu yoksun çünkü periferik destek ve yapıları ile kullanılmak zorunda kalmıştır. Şimdi Urbana-Champaign (UIUC) Illinois Üniversitesi'nden araştırmacılar , yenilikçi elektronik cihazlar yepyeni bir dizi fashioning olasılığını açılır grafen dışarı 3D nesneler yaratmak için bir yol ile geldi.

Grafende 3D şekiller oluşturmak için, araştırmacılar, ilk önce deformasyona maruz zaman yaklaşımları malzemenin yapısal bütünlüğünü korumak için yeterli olduğundan emin olmak zorunda kaldı. Bu haliyle, takım onlar da kabarma olmak ve yumuşak hale solvent içine batırılmış olan grafen bir film belirtilen eski, üzerinde, altta yatan madde kullanılır. Bir kez eski üzerine işlenmiş, solvent daha sonra altta yatan yapının şekline almıştı grafen tabakası geride bırakarak, zamanla uçuruldu. Bu şekilde takım nispeten karmaşık şekiller bir dizi üretmek mümkün oldu.

"Bizim bilgimize göre bu çalışma piramitleri, sütunlar, kubbeler, ters piramitleri dahil olmak üzere farklı mikrostrüktürlü geometriye, çeşitli grafen entegrasyonu gösteren ilk ve altın nano partiküller (AuNPs) / grafen melez yapıların 3 boyutlu entegrasyonu, "Sungwoo Nam, UIUC mekanik bilim ve mühendislik asistan profesör söyledi. "Bizim şişme, büzülme ve adaptasyon adımlar Biz organik çözücü daldırma zamanı ayarlayarak şişme substrat miktarını kontrol. Başarılı 3D entegrasyonu 3D mikro etrafında grafen süspansiyon derecesini en aza indirmek ve kolaylaştırmak için optimize edilmiş ve karışım oranları monomer olan ve (PDMS), alt-tabaka polidimetilsiloksan sertleştirme maddesi ".

Sadece 3,5 mikron 50 ila boyutu değişen, UIUC tarafından geliştirilen grafen mikro boyutları çeşitli dahil olmak üzere, sağ elektronik cihazların bir dizi ortasına koydum fotodedektörler , nano antenleri ve bir zamanlar vardı diğer alt minyatür bileşenlerin silikon esaslı ürünlerin yalnızca etki alanı. Ekibe göre, grafenin yüksek taşıyıcı hareketlilik, kimyasal tepkisizliği ve biyouyumluluk birlikte bu faktörler, üç boyutlu grafen daha geniş alanları üzerinde adapte olabilir anlamına gelir. "Biz de yeni 3D entegrasyon yaklaşımı algılama ve çalıştırılması için mikro elektro mekanik sistemlerin (MEMS) ve 2D malzemeler arasındaki melez cihazlar gelişmiş sınıflar kolaylaştıracak olacağını bekliyoruz," Sungwoo Nam dedi.

Rüptüre karmaşa en kötü nedeniyle atom-ince grafen kırılganlığı, önceki yöntemler eğmek veya karmaşık şekiller halinde kalıp onu en iyi düzensiz, kötü oluşturulmuş nesneler sonuçlandı ve. Yeni teknik araştıran, UIUC araştırmacılar şekillendirme sonra şeklini ve tutarlılık muhafaza onaylamak için elektron mikroskobu, atomik kuvvet mikroskobu, Raman spektroskopisi, ve elektrik direnç ölçümü yoluyla oluşturulan grafen kendi test gayretli idi.

"Bizim sonuçlarımız çeşitli morfoloji ve boyutları ile 3D geometriye sahip grafen entegre basit, çok yönlü ve ölçeklenebilir bir yöntem göstermek," Jonghyun Choi Nam'ın araştırma grubunda yüksek lisans öğrencisi söyledi. "Sadece bu 3 boyutlu önceki çalışmalarda bildirilen daha büyük özellikleri vardır, ama biz de tekdüzelik ve 3D özellikleri etrafında entegre grafen hasarsız doğasını göstermek."