الطبقات المفردة من ذرات الكربون، المعروفة باسم صفائح الجرافين، خفيفة الوزن، وقوية، وشبه موصلة، ولكن أيضًا صعبة للغاية ومكلفة للتحضير.
الطبقات المفردة من ذرات الكربون، المعروفة باسم صفائح الجرافين، خفيفة الوزن، وقوية، وشبه موصلة، ولكن أيضًا صعبة للغاية ومكلفة للتحضير.
والآن، قام فريق بحثي من جامعة كورنيل (نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية) بتطوير طريقة سهلة لصنع أجهزة إلكترونية تعتمد على الجرافين، وذلك من خلال "تنمية" طبقة الجرافين مباشرة فوق قطعة من السيليكون. ونشرت نتائج البحث مؤخرا في المجلة العلمية Nano Letters.
ويقدم الباحثون الجرافين بشكل عام كبديل فعال للسيليكون في المكونات الإلكترونية، وذلك بفضل قوته الاستثنائية وخصائصه الإلكترونية المتقدمة. ومع ذلك، فإن إنتاج الجرافين على نطاق تجاري يمثل تحديًا، وقد لجأ العلماء إلى أساليب بدائية وغير حساسة مثل استخدام ورق لاصق شفاف لتمزيق طبقة واحدة من الجرافين من الجرافيت - المادة الموجودة في رؤوس أقلام الرصاص. مثل هذه الأساليب لن تكون مناسبة أبدًا للمجال الصناعي، خاصة أنها ستتلقى أعدادًا متفاوتة من الطبقات في مواقع مختلفة.
يقول الباحث الرئيسي جيوونج بارك، أستاذ الكيمياء والبيولوجيا الكيميائية في جامعة كورنيل: "يمكنك أن تتخيل محاولة تمزيق قطعة من الغلاف البلاستيكي السميك فوق طبق لوضعها فوق طبق آخر، يمكن أن تكون المهمة محبطة للغاية".
مستوحاة من الأبحاث السابقة حيث قام العلماء بزراعة طبقات الجرافين من رقائق النحاس، قام الفريق بزراعة الجرافين مباشرة إلى قطع من القصدير المغلفة بطبقات نحاسية خاصة قابلة للتبخير. ثم قاموا بتقطيع طبقات الجرافين إلى الشكل المطلوب باستخدام الطرق القياسية مثل الطباعة الحجرية الضوئية، مع إزالة النحاس باستخدام محلول كيميائي مناسب. كان المنتج النهائي عبارة عن طبقة من الجرافين تم تثبيتها على قطعة القالب دون أي عيوب هيكلية تقريبًا.
يوضح الباحث: "بمجرد تثبيت الجرافين على هذه القطعة، يمكنك استخدام أي طريقة لمعالجة الطبقات الرقيقة".
ويدرس فريق البحث الآن إمكانية إنتاج قطع من الجرافين يبلغ حجمها عشرة سنتيمترات مربعة، على نطاق كامل، مما سيوضح بشكل أكبر إمكانية إنتاج المكونات الإلكترونية القائمة على الجرافين.
تعليقات 3
الخرسانة تدوم 1000 سنة لماذا يجب استبدالها؟
وفيما يتعلق جوهر واحد ليس الأكثر عملية
لأن هناك عمليات تفاعلية تتطلب عقدة القلب الكاملة للمعالج لفترات طويلة عديدة
وهناك إجراءات خلف الكواليس مثل النسخ الاحتياطي والغارة والمحاكي، والتي تحتاج إلى وقت قليل ولكن ثابت للمعالج
ما لا ينظر إليه الناس حولك ستجد بديلاً للخرسانة
وعندما يجدون طريقة للإنتاج التجاري للجرافين، فلا شك أنه سيحل محل القالب. كان هناك بالفعل مقال عن المعالجات التي تصل إلى التيراهيرتز بمساعدة الجرافين وأعتقد أننا سنعود إلى طريقة النواة الواحدة في المعالجات التي تزداد قوة مع كل جيل جديد من المعالجات وإدخال المزيد والمزيد من المكونات مثل بطاقة الفيديو ووحدات التحكم المختلفة في المعالج حتى تصل إلى حالة النظام الكامل على شريحة واحدة