ساخت نانوكابلي هزار برابر نازك‌تر از موي انسان!

دانشمندان موفق به طراحي نوعي نانوكابل شدند كه هزار برابر نازك‌تر از موي انسان است.

به گزارش سرويس فناوري خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، محققان دانشگاه رايس با استفاده از تكنيك‌هاي حوزه تحقيقاتي گرافن موفق به طراحي نوعي كابل هم‌محور بسيار ريز شده‌اند كه هزار برابر نازك‌تر از موي انسان بوده و نسبت به ميكروخازن‌هاي معمولي از ظرفيت خازني بالاتري برخوردار است.

اين كابل هم‌محور به كابل حامل سيگنال‌هاي تلويزيوني به ميليون‌ها منزل شباهت فراوان دارد. قلب كابل جديد از سيم مسي جامد است كه توسط پوشش نازك عايق اكسيد مس احاطه شده و اين لايه نيز خود توسط لايه سوم (يك رساناي ديگر) محصور شده است. در كابل‌هاي تلويزيوني لايه سوم باز هم مس است اما در نانوكابل جديد، اين لايه، لايه نازك كربن است كه فقط به اندازه چند اتم ضخامت دارد. عرض اين نانوكابل حدود 100 نانومتر يا صد ميلياردم متر عنوان شده است.

در حالي كه اين كابل تكيه‌گاه اصلي ارتباطات از راه دور با باند وسيع است، ساختار سه لايه‌ يي فلز-عايق- فلز مي‌تواند در ساخت دستگاهاي ذخيره انرژي به نام خازن نيز مورد استفاده قرار گيرد. بر خلاف باتري‌ها كه به واكنش‌هاي شيميايي براي ذخيره و عرضه الكتريسيته وابسته‌اند، خازن جديد از ميدان‌هاي الكتريكي بهره مي‌برد.

ظرفيت خازني اين نانوكابل دست كم 10 برابر بزرگتر از الكتروستاتيك معمولي عنوان شده كه اين افزايش بيشتر به دليل اثرات كوانتومي ناشي از اندازه كوچك كابل است. اين ظرفيت بالغ بر 143 ميكروفاراد در هر سانتي‌متر مربع بوده كه از ظرفيت ميكروخازن‌هاي قبلي تجاوز مي‌كند.

به گفته دانشمندان با چيدن ميليون‌ها عدد از اين نانوكابل‌هاي ريز در كنار هم مي‌توان دستگاه ذخيره انرژي در مقياس بزرگ توليد كرد.

اين نانوكابل همچنين مي‌تواند به عنوان يك خط مخابراتي براي سيگنال‌هاي فركانس راديويي در مقياس نانو و به عنوان يك بلوك سازنده بنيادين در سيستم‌هاي الكترومكانيكي با سايز ميكرو و نانو مانند دستگاه‌هاي آزمايشگاه روي تراشه مورد استفاده قرار گيرد.

نتايج اين تحقيق در Nature Communications انتشار يافت.