گرافین به دلیل داشتن ویژگی های منحصر به فردی از جمله انعطاف پذیری، رسانش و استحکام بالا، مشهور است؛ اما یکی از نقاط ضعف این ماده عدم توانایی آن در جذب نور است.
گرافین یک ساختار دوبعدی کربنی با ضخامت یک اتم است. این ماده به دلیل ضخامت کمی که دارد، تنها بخش کوچکی از نوری را که به آن می تابد، جذب می کند. محققان انگلیسی برای رفع این مشکل، از چشمان بید الهام گرفتند. بافت میکروسکوپی چشمان بید با هدایت نور از میان چشم جانور، امکان جذب نور و دید در تاریکی را برای این حشره فراهم می کند. علاوه بر این مانع بازتابش نور و شناسایی بید توسط شکارچیان می شود.
محققان از طریق رشد دادن گرافین روی یک سطح فلزی دارای بافت میکروسکوپی که امکان هدایت و بازتابش پرتوهای نور را روی ساختار مولکولی گرافین فراهم می کنند، توانستند ساختار چشم بید را شبیه سازی کنند و میزان نور جذب شده توسط گرافین را به میزان بسیار زیادی افزایش دهند.
گرافین در حالت عادی بین 2 تا 3 در صد از نور دریافتی را جذب می کند، اما گرافین چندلایه ای که با استفاده از این راهکار جدید ساخته می شود، تا 95 از نور تابیده شده در طول موج مافوق بنفش تا مادون قرمز را جذب می کند.
این راهکار جدید، امکان تولید نسل جدیدی از حسگرها و تجهیزات نوری را فراهم می کند. همچنین امکان بهره گیری از انرژی نور طبیعی را بیش از پیش در اختیار می گذارد. سلول های خورشیدی که با استفاده از این شیوه ساخته می شوند، قادرند در محیط های بسیار کم نور نیز انرژی الکتریکی به دست آورند.
در حال حاضر محققان در تلاشند تا راهکارهای مناسبی برای تجاری سازی این فناوری شناسایی کنند.
به گزارش ایرنا از ساینس، گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Science Advances منتشر شده است.
ساخت ماده ای با بالاترین ضریب جذب نوربا الهام از چشم بید
