اكتشف باحثو كيمياء النانو أحدث الأنابيب النانوية شبه الموصلة اللازمة لتطوير الجيل القادم من الإلكترونيات.

وحتى الآن، لم يتمكن العلماء من إنتاج الأنابيب النانوية بالمستوى العالي من التجانس المطلوب للأنظمة الإلكترونية

اكتشف أستاذ الكيمياء وباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة أركنساس وشركاؤهم في جامعة ستانفورد طريقة اختراق يمكن أن تتغلب على عنق الزجاجة الذي يمنع العلماء حتى الآن من تطوير جيل جديد من الأجهزة الإلكترونية النانوية.

شارك في تأليف الدكتور وي تشاو، الأستاذ في قسم الكيمياء في كلية الرياضيات والعلوم بجامعة أركنساس وطالبه شياومين تو، زميل ما بعد الدكتوراه حاليًا في مركز دوبونت للأبحاث والتطوير في ويلمنجتون. مقال منشور في المجلة العلمية "Journal of the American Chemical Society" حول إمكانية الحصول على إنتاج أنابيب نانوية تكاد تكون متجانسة تماماً في أبعادها.

وقال الباحث الرئيسي إن أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار وشبه الموصلة (أنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار، SWNTs) والتي يبلغ قطرها حوالي نانومتر واحد، تجتذب أكبر قدر من الاهتمام كأساس لجيل جديد من المواد كبديل محتمل. السيليكون في مجالات الإلكترونيات النانوية. ولم يتمكن العلماء حتى الآن من إنتاج الأنابيب النانوية بمستويات عالية من التجانس الذي تتطلبه الأنظمة الإلكترونية. وجد فريق البحث المعني الطريق لذلك. يقول البروفيسور زهاو: "يجمع عملنا الحالي بين النمو الانتقائي لعدد قليل من الأنابيب النانوية وفصلها الكروماتوغرافي من أجل الحصول على درجة كاملة تقريبًا من التجانس في المنتج المطلوب - وهي خطوة مهمة جدًا للتطبيقات الإلكترونية المستقبلية".

"لقد حسنت صناعة أشباه الموصلات أداء الأنظمة الإلكترونية على مدى العقود الأربعة الماضية من خلال تصغير الأجهزة إلى أحجام نانومترية. ومع ذلك، فإن هذا النهج سيواجه قريبًا حدودًا علمية وتكنولوجية". وكبديل محتمل لهذا النهج، تمت زراعة الأنابيب النانوية من الكربون. ومع ذلك، فإن عدم التجانس الهيكلي لأنواع مختلفة من الأنابيب النانوية ذات الأقطار المختلفة واللامركزية هو عنق الزجاجة في هذا المجال حيث يتم استخدام المكونات الإلكترونية والفوتونية والإلكترونية الضوئية التي يشترط أن تكون موحدة في بنيتها ونشاطها، كما يقول الباحث. وقال الدكتور مايكل جيلت، عميد كلية العلوم والرياضيات في الجامعة، إن توفر الأنابيب النانوية ذات البنية الموحدة بالكامل تقريبًا سيسرع بشكل كبير من تطوير منتجات جديدة مفيدة للمستهلكين. وقال جيليت: "إن طريقة الدكتور زهاو تعد بتزويد الصناعة بالمواد الخام اللازمة لتطوير المنتجات التجارية ذات الكفاءة الإلكترونية المتزايدة، وبالتالي المساعدة في الحفاظ على الطاقة مع الحصول على أداء أفضل".

لرسالة نيابة عن جامعة أركنساس