بهبود عملكرد حسگرهاي پوست مصنوعي با ابتكار دانشمند ايراني
محقق ايراني آزمايشگاه ملي «برکلي لاورنس» و همكارانش براي ساخت بوردهاي الکترونيکي کشسان و انعطاف‌پذير در مقياس بزرگ با استفاده از محلول‌هاي نانولوله کربني غني‌شده – نيمه‌رسانا، يک روش جديد کم‌هزينه و نويدبخش ارائه کرده‌اند.
بسپار به گزارش سرويس فناوري ايسنا می نویسد، آنها با اين تکنيک شبکه‌هايي از ترانزيستورهاي فيلم نازک با خواص الکتريکي عالي ساخته‌اند که در مقايسه با همنوعان آلي خود، تحرک حامل بار بسيار بالايي دارند.
اين محققان براي نشان دادن توانايي بردهاي الکترونيکي نانولوله کربني خود، يک پوست الکترونيکي مصنوعي (e-skin) ساخته‌اند که قابليت شناسايي و پاسخ به حس لامسه را دارد.
علي جاوه‌اي، محقق ارشد اين گروه تحقيقاتي مي‌گويد: ما با فناوري فراوري مبتني بر محلول خود، بوردهاي الکترونيکي ماتريس – فعال انعطاف‌پذير و کشساني ساخته‌ايم که بر آرايه‌هاي بسيار يکنواخت و کاملا پايدار از ترانزيستورهاي فيلم نازک ساخته شده از نانولوله‌هاي کربني تک جداره، استوار هستند. اين ترانزيستورها مساحتي به اندازه تقريبا 56 سانتي‌متر مربع را پوشش مي‌دهند. اين فناوري، در ترکيب با چاپ جت جوهر تماس‌هاي فلزي، يک روش ساخت عاري از ليتوگرافي براي الکترونيک کشسان و انعطاف‌پذير کم‌هزينه در آينده ارائه مي‌کند.
مسير جديدي براي الکترونيک انعطاف‌پذير و کشسان
«جاوه‌اي» و همکارانش براي ساخت بوردهاي الکترونيکي خود از يک محلول غني شده نانولوله کربني تک‌جداره که حاوي 99 درصد لوله‌هاي نيمه‌رسانا بود، استفاده کردند. اين محلول بسيار خالص شده به نسبت روشن به خاموش بالا – تقريبا 100 – براي ترانزيستورهاي اين محققان منجر شد.
اين محققان با يک زيرلايه نازک پلي‌آميدي كه يک پليمر بسيار مستحکم با انعطاف‌پذيري عالي است، شروع کردند و با ليزر، الگوي لانه زنبوري از حفره‌هاي شش گوشه‌اي روي آن ايجاد کردند که اين زيرلايه را کشسان نيز مي‌کرد. اين حفره‌ها با فاصله ثابت 3.3 ميلي‌متر و اندازه ضلعي بين يک تا 1.85ميلي‌متر ايجاد شدند.
مسير جديدي براي الکترونيک انعطاف‌پذير و کشسان
با ترسيب لايه‌هايي از اکسيدهاي آلومينيوم و سيليکون و بلافاصله نانولوله‌هاي تک جداره غني‌شده – نيمه‌رسانا روي اين زيرلايه‌هاي کشسان و انعطاف‌پذير، بردهاي الکترونيکي اين محققان تکميل شدند. بردهاي ترانزيستور فيلم نازک نانولوله‌اي منتج، براي ساخت پوست الکترونيکي مصنوعي جهت نگاشت فشار مصنوعي استفاده شدند.
براي نشان دادن نگاشت فشار، يک وزنه L شکل با فشار نرمال تقريبا 15 کيلو پاسکال روي اين آرايه حسگر پوست الکترونيکي قرار داده شد.
به گفته اين محققان در محدوده عملياتي خطي، حساسيت اندازه‌گيري‌شده اين حسگر در مقايسه با حسگرهاي پوست الکترونيکي مبتني بر نانوسيم‌ها، يک بهبود سه برابري نشان مي‌دهد.
اين محققان، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله «Nano Letters» منتشر کرده‌اند.
