با کاربردهای باورنکردنی نانوسیم‌ آشنا شویم

به احتمال زیاد اسم نانوساختارهای مختلفی از جمله نانولوله‌های کربنی، نانوذرات و نانو کامپوزیت به گوشتان خورده است. یکی از نانو ساختارهایی که امروزه مطالعات و تحقیقات بسیاری در رابطه با آن انجام می شود نانوسیم‌ می‌باشد. سیم به ساختاری گفته می‌شود که در جهت طولی گسترش و در دو جهت دیگر محدود شده باشد. این ساختارها دارای دو خروجی می‌باشند و یکی از ویژگی‌های اصلی آن‌ها رسانایی الکتریکی است. به دلیل اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو انتهای این ساختار انتقال بار الکتریکی اتفاق می‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌افتد. در ادامه این مقاله با نانوسیم‌ها بیشتر آشنا می‌شوید.

نانوسیم‌ها در یک بستر مسطح از مواد نیمه هادی مانند سیلیکون و ژرمانیوم ساخته شده‌اند. این سیم‌ها بسیار ریز هستند و از فلزاتی مانند نقره، طلا یا آهن تشکیل شده‌اند. اندازه گیری ناوسیم توسط نانومتر انجام می‌شود که بیشتر برای ساخت ماشین‌های نانو از آن استفاده می‌شود. ذرات نانو با قطری به اندازه نانومتر نانوسیم ها را تولید می‌کنند.

نانوسیم‌های فلزی: این نانوساختارها به دلیل خواص ویژه‌ای که دارند در تولید قطعات الکترونیکی کارایی زیادی دارند. توسعه الکترونیک و پیشرفت در این زمینه کوچک شدن قطعات الکترونیکی را به دنبال دارد. اما قوانین مکانیک کوانتوم و هزینه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های تولید کوچک‌تر کردن قطعات را بسیار محدود خواهد کرد.

نانوسیم‌های آلی: این نوع از نانو سیم‌ها همانطور که از نامشان پیداست از ترکیبات آلی به دست می‌آیند. علاوه بر مواد فلزی و نیمه رسانا، ساخت نانوسیم‌ها از مواد آلی نیز امکان پذیر است. برای این منظور از ماده‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ای بنام «الیگوفنیلین وینیلین» استفاده می‌شود. ویژگی‌های مختلف این سیم‌ها مانند رسانایی و هدایت حرارت به ساختار مونومر و طرز آرایش آن‌ها بستگی دارد.

نانوسیم‌های هادی و نیمه هادی: ساختار شیمیایی این ترکیبات باعث به وجود آمدن خواص بسیار جالبی می‌شود. 

نانوسیم‌های سیلیکونی: این نوع از سیم‌ها به سلول‌ها آسیبی نمی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌رسانند و بیشترین کاربرد را در عرصه پزشکی مانند تشخیص سرطان، رشد سلول‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بنیادی و غیره ارائه می‌دهند.

از مهم‌ترین نوع نانوسیم‌ها می‌توان به سیم‌هایی از جنس سیلیسیوم، ژرمانیوم، بور، قلع، سرب، ایندیوم، بیسموت، سلنیوم، تلوریم، طلا، نقره، آهن، کبالت، نیکل، مس، روی، کادمیم و کبالت اشاره نمود. این نانوسیم‌ها از روش‌های مختلفی تهیه می‌شوند که از میان آن‌ها می‌توان به تبخیر فیزیکی فلز و رسوب شیمیایی بخار (Chemical Vapor deposition) اشاره کرد.

از این فناوری در ساخت تراشه‌ کامپیوترها مانند سیلیکون و نیترید گالیون و همچنین تشخیص بیماری‌ها استفاده می‌شود. دانشمندان به تازگی موفق شدند نانوسیم‌های انعطاف پذیر و  ادامه مطلب...