ترکیب گرافن و الکترونیک رایج برای مقاوم‌سازی مدار نسبت به رطوبت

تاریخ : ۲۱ بهمن ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۳۰۶

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

یک گروه تحقیقاتی از سوئد و آلمان نشان دادند که می‌توان گرافن را با الکترونیک رایج ترکیب کرد و در نهایت حسگری ساخت که در برابر رطوبت مقاوم بوده و سیگنال نابجا تولید نمی‌کند.

یک تیم تحقیقاتی از موسسه فناوری KHT، دانشگاه چالمرز و دانشگاه آپسالا با همکاری پژوهشگرانی از آلمان نشان دادند که می‌توان گرافن را با فلزت ترکیب کرد و اتصالات مقاوم در مدار تولید نمود به طوری که به رطوبت حساس نباشند. یافته‌های این پروژه می‌تواند برای توسعه حسگرهای جدید با قیمت کم مفید باشد.

برای این که بتوان حسگرهایی با کارایی بالا تولید کرد، گرافن بعد از ترکیب شدن با مدارهای الکترونیکی باید هدایت الکتریکی خوبی داشته باشد. وجود یک اتصال مستحکم در هر حسگری لازم بوده و روی عملکرد آن تاثیرگذار است. اما مشکل عمومی آن است که گرافن به رطوبت حساس بوده و مولکول‌های آب می‌تواند گرافن را محاصره کنند که این کار با جذب آب روی سطح گرافن اتفاق می‌افتد. با جذب آب روی گرافن، مقاومت الکتریکی گرافن تغییر کرده و سیگنال‌های غلط به حسگر ارسال می‌کند.

یافته‌های این گروه نشان داد که اگر گرافن به فلز موجود در مدار الکترونیکی بچسبد، مقاومت آن در صورت وجود مولکول‌های آب تغییر نمی‌کند، درواقع رطوبت تاثیر نامطلوب روی عملکرد گرافن در حسگر نخواهد داشت. آرن کولمالز از محققان این پروژه که پژوهشگر اصلی در این تحقیق است، می‌گوید: « این فناوری می‌تواند به تسهیل طراحی حسگر کمک کند، چرا که دیگر نیاز نیست نگران رطوبت باشیم و آب تاثیر منفی روی مدار نخواهد داشت.»

این گروه تحقیقاتی آزمایش‌هایی روی گرافن که به سطوح سیلکای متالیزه شده با طلا متصل شده، انجام دادند. آنها این ساختار را با شبیه‌سازی‌های کامپیوتری و مدل‌های مختلف مورد بررسی قرار دادند.

کولمالز می‌گوید: « با ترکیب گرافن و الکترونیک رایج می‌توان از مزیت هر دو استفاده کرد. گرافن خواص منحصر به فردی دارد و الکترونیک رایج نیز ارزان است بنابراین می‌توان این دو مزیت را یک جا داشت. یک راه برای ترکیب این دو فناوری آن است که به جای این که فلز را روی سطح گرافن لایه‌نشانی کرد، گرافن روی سطح قطعه الکترونیکی کامل شده، قرار داده شود.

این گروه به دنبال ساخت اولین نمونه پروتوتایپ از حسگر مبتنی بر گرافن هستند که از آن برای اندازه‌گیری گاز دی‌اکسیدکربن استفاده کنند.

منبع : https://www.graphene-info.com/european-team-integrated-graphene-and-metal-create-waterproof-electronic-circuits

نظر شما