نیمه هادی های چوبی یک قدم به واقعیت نزدیک تر بودند

ایده تولید نیمه هادی های چوبی آنقدرها هم که به نظر می رسد عجیب نیست، زیرا دیواره های سلولی گیاهان از مواد شناخته شده ای ساخته شده اند. سلولز ساخته شده از سلولز، می تواند جریان الکتریسیته را در گرما تحت شرایط خاصی هدایت کند. این احساس گرما به عنوان فرآیند کربنیزه شدن شناخته می شود و به ساختارهای سه بعدی ماده آسیب می رساند، اما اکنون محققان فرآیند جدیدی را توسعه داده اند که به راحتی می توان از سلولز به عنوان استفاده کرد. نیمه هادی این را میسر کن.

گروهی از محققان ژاپنی اخیراً فرآیندی را توسعه داده و نتایج کار خود را در مجله ACS Nano منتشر کردند. آنها می گویند که فرآیند جدید اجازه می دهد تا یک نانومواد تجدیدپذیر به نام نانو ذرات شناخته شده است که بدون آسیب رساندن به ساختار کاغذ گرم می شود.

محققان برای دستیابی به این ماده باید بر دو چالش مهم غلبه می کردند. اول، این فرآیند باید به تولیدکنندگان اجازه دهد تا به نوعی کاغذ نانو تولید کنند بهينه سازي دارای خواص الکتریکی متفاوت برای کاربردهای مختلف. دوم، روند باید متناسب باشد قابل انعطاف بنابراین سازندگان می توانند سازه هایی با سطح وسیع و منافذ زیاد بر اساس نیاز خود طراحی کنند. فرآیند حاصل فرآیندی چند مرحله ای است که کنترل بالایی بر محصول نهایی فراهم می کند.

“ما هستیم عید به این فرآیند اضافه شد که برای محافظت از نانوساختارها در برابر نانوذرات بسیار مفید بود. استفاده از این ماده در ترکیب با فرآیند خشک کردن «با ایجاد فاصله کنترل شده، این بدان معناست که دیدن گرما تغییر قابل توجهی در ساختارها ایجاد نمی کند و می توان از دمای مورد نظر برای کنترل خواص الکتریکی استفاده کرد.

نیمه هادی های چوبی جدید در دو نمونه آزمایش شدند

دانشمندان از این تکنیک برای تولید دو وسیله نسبتا ساده استفاده کرده اند که این مفهوم را اثبات می کند. در مثال اول، آنها از این نیمه هادی نانوذرات به عنوان استفاده می کنند حسی آنها از دو نوع مختلف ماسک برای نظارت بر میزان بخار آب عبوری از آنها استفاده کردند. نتیجه این است که ماسک های جراحی خیلی بهتر از ماسک های پارچه ای معمولی از عبور مولکول های آب جلوگیری می کنند. در مثال دوم، این نیمه هادی بر روی a قرار دارد سلول های سوخت زیستی گلوکز او قرار گرفت. نتیجه این است که چگالی انرژی در این ماده در مقایسه با استفاده از صفحات تجاری گرافیت 14 برابر افزایش یافته است.

کوگا می‌گوید: «آنچه ما توانستیم با توانایی حفظ و بهینه‌سازی این ساختار نشان دهیم، نویدبخش استفاده از این نانومواد در کاربردهای واقعی است. ما معتقدیم که رویکرد ما راه را برای گام‌های بعدی در تولید محصولات الکترونیکی پایدار که تماماً از مواد گیاهی ساخته می‌شوند، هموار می‌کند.»