در آیندهای نه چندان دور توسط ابزارهای
الکترونیکی بسیار کوچک و غالباً نامرئی که میتوانند تقریباً روی هر چیزی
(کاغذ،
پارچه، چرم،...) چاپ شوند، محاصره خواهیم شد. این ابزارها میتوانند
کاربردهای بسیار زیادی داشته باشند. یکی از حوزههایی که محققان در حال
کار
روی آن هستند، استفاده از کاغذ یا مواد شبهکاغذ برای تولید قطعات
الکترونیکی اصلی است. نمایشگرهای مبتنی بر کاغذ الکترونیکی قبلا وارد
بازار
شدهاند و نمونههای اولیه قطعاتی همچون باتری های کاغذی در حال تولید می
باشند. در این کاربردها محققان فیلم های نازک، نانوذرات یا نانوساختارهای
دیگر را با استفاده از روشهای مختلف روی ماده مورد نظر انتقال میدهند.
تاکنون روشهای مختلفی برای تولید فیلمهای نازک به کار رفتهاند، اما
کاربرد این روشها به مواد جامد و پایدار حرارتی همچون فلزات، اکسیدهای
فلزی یا شیشه محدود است. محققان امیدوارند با رشد این نانوساختارها به
طور
مستقیم روی این مواد، از دست فرایندهای غالباً گران و انرژیبر انتقال
این
ساختارها راحت شوند. این کار قبلاً روی سطوح فلزی انجام شده است.
حال محققان تایوانی نشان دادهاند که
میتوانند نانومیلهها و نانوسوزنهای عاری از نقص اکسید روی تکبلوری را
بهصورت عمودی روی کاغذ رشد دهند.
محققان دانشکده علوم مواد و مهندسی دانشگاه ملی Tsing Hua با استفاده از
آرایهای از نانومیلههای اکسید روی روی کاغذ، نمونهای از دیودهای
اتصالی
و شناساگرهای نور
UV را تولید کردهاند. این گروه
تحقیقاتی ابتدا
نانوسیمهای اکسید روی منظم را روی یک تکه کاغذ که ترکیب غالب آن سلولز و
کربنات کلسیم است، رشد دادند.
لیژوان چنگ، رهبر این گروه پژوهشی میگوید: «طبیعت ناصاف سطح کاغذ، عایق
بودن آن، آسیبدیدن آسان و ناپایداری آن در طول فرایند سنتز مشکلات بزرگی
هستند که در راه تولید ابزارهای الکترنیکی روی بستر کاغذی وجود دارند. ما
نشان دادهایم که برای غلبه بر این مشکلات میتوان سطح کاغذ را رسانا یا
نیمهرسانا کرد و آن را با یک لایه نازک پلیمری محافظت نمود».
این تغییرات سطحی نه تنها موجب ایجاد یک بستر رسانا میشود، بلکه ناصافی
سطحی کاغذ را کم کرده و از آن در برابر آسیبهایی که ممکن است در طول مدت
سنتز ایجاد شوند، محافظت میکند. این ویژگیهای جدید موجب بهبود یکپارچگی
و
نظم نانوسیمهای اکسید روی بر روی بستر کاغذی میشود.
این گروه برای نشان دادن کارایی ابزارهای اتصال هیبریدی روی کاغذ، با
استفاده از نانوسیمهای اکسید روی با قطر 90 نانومتر و طول
1/5 میکرومتر
روی بستر کاغذی پوشیده شده با یک لایه طلا به ضخامت 50 نانومتر، دیودهای
اتصالی p-n تولید کردند.
آنها کارایی این دیودها را در محل تاشدگی کاغذ مطالعه کرده و مشاهده
کردند
که تفاوت زیادی در کارایی این نقاط با نقاط دیگر کاغذ وجود ندارد.
جزئیات این تحقیق در مجله Advanced Materials منتشر شده است.
تبلیغات 
