לכל החומרים יש מערכת תכונות משלהם – לדוגמה, הם יכולים להיות מבודדים, מוליכים למחצה, מתכתיים, שקופים או גמישים. חלקם משלבים כמה מאפיינים שימושיים מאוד, כמו חומרים דו מימדיים. חומרים אלה מורכבים רק משכבה אחת או כמה של אטומים, ולכן הם מבטיחים מאוד לייצור של מכשירים אלקטרוניים ואופטואלקטרוניים מהדור הבא.
"בתחום שלנו, הסיליקון הוא עדיין המלך. אבל עבור חלק מהמכשירים האלקטרוניים, כמו כאלה שדורשים גמישות או שקיפות, הוא הגיע לגבול שלו. חומרים דו מימדיים עשויים להיות אופציה ריאלית". אמר פרופסור יורגן ברוג'ר, ראש חדר 2, בית הספר להנדסה של בית הספר להנדסה במיקרו-מערכת.
התאם אישית את המאפיינים של אפליקציה ספציפית
לפני השימוש בחומרים דו-ממדיים, הם צריכים להיות מובנים, כלומר לחתוך אותם לגודל ולצורה המתאימים ליישום נתון. בין אם בחומר כולו ובין אם במקום מסוים, יש להתאים את המאפיינים הפיזיים שלו (כגון פער הרצועה).
מדענים במעבדת מיקרוסיסטמס 1 עבדו עם ETH ציריך ו-IBM כדי לפתח שיטה חדשה לשינוי תכונות החומרים הללו.
דפורמציה של חומרים עם ננו-טיפים
צוות המחקר השתמש בליטוגרפיה תרמית של בדיקה תרמית (t-SPL), המחייבת הנחת ננו-קצה מחומם על החומר והפעלת לחץ כדי ליצור את הצורה הרצויה (במקרה זה, גלי). במקביל לשלוט בזהירות על כוח וטמפרטורה.
"יש כבר כמה שיטות שיכולות לעוות חומרים דו מימדיים באופן גלובלי ומקומי. אבל השיטה התרמו-מכאנית שלנו תייצר דפורמציה גדולה יותר, ולכן תיצור שינויים גדולים יותר בתכונות הפיזיקליות של החומר". אמרה מדענית המעבדה של EPFL, אנה קונדה-רוביו. ליתר דיוק, השיטה החדשה יכולה לשנות את פער האנרגיה בין פס הערכיות לפס ההולכה, ובכך לשנות את התכונות האלקטרוניות והאופטיות של החומר. שינוי זה בפער הרצועה יכול להתבצע באופן מקומי ברזולוציה מרחבית נמוכה עד 2 ננומטר.
הננוט המחומם מעוות את החומר כדי לשנות את תכונותיו. תמונה: סמואל האוול)
כלי יחיד לחיתוך ושינוי חומרים דו מימדיים
מדענים פיתחו שיטה לחיתוך חומרים דו מימדיים בדיוק רב. כעת, המטרה שלהם היא לשלב גישה זו עם שיטות חדשות שמשנות את תכונות החומרים. "באמצעות אותו כלי t-SPL, נוכל לייצר מכשירים עם הצורה, הגודל והמאפיינים הפיזיים הנדרשים, והרזולוציה יכולה להיות נמוכה עד 2 ננומטר". אמרה שיה ליו, מדען נוסף במעבדת ברוג'ר.
תוצאות המחקר של הצוות פורסמו ב-Nano Letters ("זן ננו תרמו-מכני של חומרים דו-ממדיים").
עבודתם היא חלק מפרויקט מחקר גדול יותר שמטרתו לפתח תהליכים חדשים לייצור ושינוי חומרים פולימריים עבור מכשירים לבישים והתקנים מושתלים. המטרה היא להפוך את הדור הבא של הציוד לעבור מייצור בקנה מידה מעבדתי לייצור בקנה מידה תעשייתי.
קישור למאמר זה: שיטה לחיתוך חומרים דו מימדיים בדיוק גבוה
הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！
PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית