فلز مایع؛ مصرف کمتر انرژی
دکتر کوروش کلانترزاده، دکتر علی ضوابطی و همکاران‌شان در یک تیم تحقیقاتی با همراهی دانشجویان در مدت 18 ماه به این کشف مهم دست یافته‌اند.کشفی که نه‌تنها در روش‌های کاربردی علم شیمی تغییرات اساسی ایجاد می‌کند، بلکه در افزایش ذخیره اطلاعات کاربرد دارد و می‌تواند بر سرعت جریان الکتریکی بیافزاید.
محققان در روش جدید فلزات مختلف را در فلزات مایع حل می‌کنند تا به لایه‌های اکسید بسیار نازکی از آن‌ها دست پیدا کنند که قبلاً به‌صورت ساختارهای لایه‌ای وجود نداشته‌اند. این لایه‌های نازک فلزی به‌سادگی جدا می‌شوند. با تولید و استخراج این لایه‌های اکسید، می‌توان از آن‌ها در علم الکترونیک جدید به‌عنوان اجزای ترانزیستور استفاده کرد.
در این روش هرقدر که لایه اکسید نازک‌تر باشد، جریان الکتریکی سرعت بیشتری خواهد داشت. از طرفی دیگر، هرچقدر لایه‌های اکسید تازک‌تر باشد، جریان الکتریکی به منبع انرژی ضعیف‌تری نیاز دارد.
همچنین کاربرد دیگر لایه‌های اکسید در ساخت صفحات لمسی گوشی‌های هوشمند است.
دکتر «دانکه» از سرپرستان این گروه مطالعاتی در خصوص لایه‌های اکسید می‌گوید: «زمانی که با مداد روی کاغذ می‌نویسید، مغز مداد یا همان گرافیت، لایه‌های بسیار نازکی به نام گرافین از خود به جا می‌گذارد. این لایه‌ها را می‌توان به‌آسانی جدا کرد، چون به حالت طبیعی ساختاری لایه‌لایه دارند.»
اما وقتی که این لایه‌ها به‌صورت طبیعی وجود ندارند، چه اتفاقی رخ می‌دهد؟
دکتر دانکه می‌گوید: «ما به روشی برای تولید لایه‌های بسیار نازک (در حد اتم) از موادی دست پیدا کرده‌ایم که در حالت طبیعی به حالت ساختارهای ورقه‌ای وجود ندارند. این روش فوق‌العاده و در عین حال بسیار ساده است. در این پژوهش از آلیاژهای گالیوم، که فلزی با خصوصیاتی شبیه آلومینیوم است، استفاده شده است. هدف از این کار استفاده از این آلیاژهای غیرسمی به عنوان واسطه واکنش و به شکل یک پوشش روی سطح فلز ذوب شده بوده است. این آلیاژ جایگزین اکسید گالیوم موجود شده است.
دکتر «دانکه» توضیح می‌دهد که در اثر تماس ساده فلز ذوب‌شده با یک سطح صاف، این لایه اکسید ورقه ورقه می‌شود. او این فرآیند را بسیار کم‌هزینه و ساده توصیف می‌کند و معتقد است که هر فرد غیرمتخصصی نیز می‌تواند آن را در آشپزخانه خود با اجاق‌گاز انجام دهد. او می‌گوید اگر من این دستورالعمل‌ها را به مادرم بدهم، او نیز می‌تواند آن‌ها را در خانه اجرا کند!
دکتر کوروش کلانترزاده نیز این کشف مهم را با تکنولوژی‌های آینده مرتبط می‌داند و می‌گوید: «این کشف هم‌اکنون، عناصر اکسیدی بسیار نازکی را که قبلاً ناشناخته بودند، در زندگی روزمره مورد استفاده قرار می‌دهد. طبق پیش‌بینی ما، این تکنولوژی پیشرفته حدوداً یک‌سوم عناصر جدول تناوبی را پوشش می‌دهد. در بیشتر موارد، این اکسیدهای بسیار نازک، موادی نیمه‌رسانا یا عایق هستند».
دکتر کلانترزاده معتقد است که مواد ورقه‌ای بسیار نازک منجر به تولید جریان الکتریکی بهتر با راندمان بالاتر خواهد شد.
او می‌گید: «این یک پتانسیل تکنولوژیکی است که در گذشته وجود نداشته است. این کشف شگفت‌انگیز همچنین می‌تواند در «تجزیه» که پایه و اساس صنعت شیمی است کاربرد داشته باشد و چگونگی تولید انواع محصولات شیمیایی مثل داروها، کودهای شیمیایی و مواد پلاستیکی را تحت تأثیر قرار دهد.»
سرمایه‌گذاری این پروژه تحقیقاتی توسط «انجمن تحقیقات استرالیا در ارتباط با تکنولوژی‌های الکترونیکی آینده با مصرف انرژی کمتر» با اسم اختصاری FLEET انجام شده است.
گزارش: غزال غضنفری
No tags for this post.
