YazarPhysicist
-
102Okuma Süresi: Bu yazıyı " 3 " dakikada okuyabiliriniz.
Su molekülleri grafenin elektriksel direncini bozar, ancak Avrupalı araştırmacılar, bu iki boyutlu malzemenin bir devrenin metaliyle bütünleştirildiğinde, temas direncinin nemden etkilenmediğini keşfetti.
Bu bulgu, önemli bir maliyet düşürme ile devreler ve gerçek dünya arasındaki arayüz gibi yeni sensörler geliştirmeye yardımcı olacaktır.
Olağanüstü iletkenliği ve mekanik özellikleri olan atomik olarak ince bir karbon atomu tabakası olan grafen’in birçok uygulaması, sensörlerin üretimini içerir. Bunlar, çevresel parametreleri bir bilgisayarla işlenebilen ve ölçülebilen elektrik sinyallerine dönüştürür.
İki boyutlu yapıları nedeniyle, grafen tabanlı sensörler son derece hassastır ve gelecek yıllarda düşük üretim maliyetlerinde iyi performans vaat ediyor.
Bunu başarmak için grafen geleneksel bir elektronik devre ile entegre edildiğinde verimli elektriksel temaslar kurmalıdır. Bu gibi uygun temaslar herhangi bir sensörde çok önemlidir ve performansını önemli ölçüde etkiler.
grafen, neme, çevresindeki havadaki yüzeyindeki su moleküllerine karşı neme duyarlıdır. H20 molekülleri, sensöre yanlış bir sinyal veren bu karbon malzemenin elektrik direncini değiştirir.
Bununla birlikte, İsveçli bilim adamları, grafen elektronik devrelerin metaline bağlandığında, temas direncinin (bir malzemenin arayüzdeki kusurlu temas nedeniyle toplam direncinin bir parçası) nemden etkilenmediğini bulmuşlardır.
KTH Kraliyet Teknoloji Enstitüsü‘nde (İsveç) doktora öğrencisi olan Arne Quellmalz “Bu, sensör tasarımcıları için hayatı kolaylaştıracak, çünkü temasları etkileyen nemi, sadece grafenin kendisini etkilemesinden endişe etmeleri gerekmeyecek” dedi. Araştırmanın ana araştırmacısı.
ACS Applied Materials & Interfaces dergisinde yayınlanan çalışma, bilgisayarlı simülasyonların yanı sıra, iletim hattı modeli test yapılarında altın metalizasyon ve silika substratları ile birlikte grafen kullanılarak deneysel olarak yapılmıştır.
“Grafeni geleneksel elektroniklerle birleştirerek, hem grafenin benzersiz özelliklerinden hem de geleneksel entegre devrelerin düşük maliyetinden yararlanabilirsiniz.
“Quellmalz, “Bu iki teknolojiyi birleştirmenin bir yolu, metali grafen levha üzerine koymak yerine grafeni bitmiş elektroniğin üstüne yerleştirmektir.”
Avrupa CO2-DETECT projesinin bir parçası olarak, yazarlar, grafen bazlı sensörlerin ilk prototiplerini oluşturmak için bu yeni yaklaşımı uyguluyorlar.
Daha spesifik olarak, amaç, ana sera gazı olan karbondioksiti (CO2) orta kızılötesi ışığın optik olarak algılaması ve diğer teknolojilerden daha düşük maliyetlerle ölçmektir.