ידענים: כימיה

מאת 23 בינואר 2011 אין תגובות

מחקר חדש חושף כיצד ניתן להשתמש באור על-מנת לשלוט בתכונותיו האלקטרוניות של גרפן – מחקר שסולל את הדרך לפיתוחם של התקנים אופטו-אלקטרוניים מבוססי-גרפן וחיישנים רגישים ביותר.

מבנה רגיש לאור עשוי מגרפן ופולימרים

מבנה רגיש לאור עשוי מגרפן ופולימרים

פרס הנובל לשנה זו בפיסיקה הוענק למחקר על החומר גרפן, תוך הכרה בפוטנציאל שלו לשמש במגוון יישומים בחיי היום-יום, החל מרכיבי אלקטרוניקה מהירים ביותר וכלה בטכנולוגיות של צגי-מגע. חוקרים מהמעבדה הלאומית לפיסיקה של בריטניה, יחד עם צוות בינלאומי של מדענים, הרחיבו עוד יותר את הבנתנו בנוגע לגרפן בעודם מראים כי כאשר חומר יוצא-דופן זה משולב בפולימרים מיוחדים, תכונותיו האלקטרוניות ניתנות לשליטה מדויקת ע"י אור, וכך ניתן לנצל זאת לשם פיתוח דור חדש של התקנים פוטו-אלקטרוניים. הפולימרים מצליחים לשמר את האור ובזכות כך התקן הגרפן משמר את תכונותיו המותאמות עד אשר "זיכרון" הפולימר נמחק ע"י חימום.

שבבי גרפן מושרי-אור כבר משמשים היום בניסויים מדויקים ביותר לשם מדידת עמידות אלקטרונית.

בעתיד, פולימרים דומים יוכלו לשמש על-מנת לקלוט ו"לתרגם" באופן יעיל מידע מהסביבה שלהם ולהשפיע על התנהגותו של הגרפן עצמו. ניתן יהיה לנצל את היכולת הזו בכדי לפתח חיישנים אמינים ויציבים לגילוי עשן, גזים רעילים, ומולקולות של כל חומר מבוקש אחר.

גרפן הינו חומר דו-מימדי יוצא דופן המורכב משכבה אטומית יחידה של אטומי פחמן. זהו החומר הדקיק ביותר הידוע בעולם, ויחד עם זאת – החזק ביותר שנמצא עד כה.

לגרפן אין נפח – זהו משטח דו-מימדי – ולכן מלוא המבנה שלו חשוף לסביבה, תכונה המאפשרת לו להגיב לכל מולקולה הפוגעת בו. גרפן מהווה חומר מרתק ביותר בתחום של חיישנים יעילים המסוגלים לאתר מולקולות פרטניות של גזים רעילים. פולימרים מאפשרים לגרפן להגיב למולקולות ספציפיות ולהתעלם משאר הסוגים בו בזמן, דבר המונע גם זיהומו של החומר.

הידיעה על המחקר

הוספת תגובה

  • (will not be published)