نانوسیم

شاید هنوز ساخت تراشه هایی که رایانه های خانگی را به ابررایانه تبدیل کنند تنها یک رویا باشد. این رایانه ها به جای استفاده از جریان الکتریسیته از نور برای محاسباتشان استفاده می کنند و قادرند در زمانی کوتاه فقط با گرفتن یک قطره خون از بیمار، تشخیص انواع سرطان و بیماری های پیچیده را ممکن کنند. بهبود و اصلاح کارت های هوشمند و نمایشگرها و حسگرهای تشخیص خطر از دیگر کاربردهای این ساختارها است. محققان آینده قادر خواهند بود تمام این رویاها را به حقیقت تبدیل کنند و دنیایی جدید از ارتباطات و فناوری را به وسیله نانوسیم ها به ارمغان آورند.

خواص نانوسیم ها

نانوسیم ها از جمله ساختارهای نانومتری هستند که امروزه مطالعات و تحقیقات زیادی روی آنها انجام می گیرد. عموماً سیم به ساختاری گفته می شود که در یک جهت (جهت طولی) گسترش داده شده باشد و در دو جهت دیگر بسیار محدود شده باشد ( دقیقاً مثل یک سیم برق اما با قطر نانومتری).

یکی از خواص این ساختارها رسانایی الکتریکی است. با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی در دو انتهای این ساختارها، در امتداد طولی شان جریان ایجاد می شود. ساخت سیم هایی در ابعاد نانومتری هم از جهت فنی و هم از جهت علمی بسیار جذاب است زیرا چنین سیم هایی در ابعاد نانومتری خواص غیر معمولی از خود بروز می دهند. نسبت طول به قطر نانوسیم ها بالاست.

یکی از خواص جالب نانوسیم ها خواص پیزوالکتریکی است. خاصیت پیزوالکتریک، قابلیت بعضی مواد برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی و بالعکس است. این به معنای ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکی (ولتاژ) در اثر هر جابجایی اندکی است. کشش یا فشار یک نانوسیم یا خمیده شدن آن می تواند جریان تولید کند. هرچه میزان فشار یا کشش بیشتر باشد، اختلاف پتانسیل تولید شده بیشتر است. اثر معکوس پیزوالکتریک نیز در این معنی، تغییر شکل آنها بر اثر اعمال ولتاژ در دو سر آنها است. اگر دو سر یک ماده پیزوالکتریکی را به جریان متناوب وصل کنیم، تغییر شکل متناوبی در آن رخ می دهد و به ارتعاش در می آید.

کاربرد نانوسیم ها

یکی از کاربردهای مواد پیزو در تشخیص پارگی نخ پود در دستگاه های بافندگی است. به محض برداشته شدن نیرو از روی ماده پیزو، یک جریان الکتریکی پیامی ایجاد می کند که دستگاه به واسطه آن خاموش می گردد.

مهم ترین کاربرد نانوسیم براساس این ویژگی در ساخت نانومولدها است. یک نانومولد شامل دسته منظمی از نانوسیم های اکسید روی است. کریستال هایی با سطح مقطعی شش ضلعی که هم ویژگی پیزوالکتریکی دارند و هم نیمه رسانایند. یک قطب مستطیلی با سطح زیرین سختی که در تماس با سر نانوسیم ها است، در اثر تماس با محرک های بیرونی مثل ارتعاش یا تحریک بدن یا امواج صوتی از یک سو به سوی دیگر تکان می خورد. خروجی مولد در یک خازن ذخیره می شود و به طور متناوب به یک حسگر ارسال می شود که با داده های ورودی، میزان گلوکز یا فشار خون را بررسی می کند. یک بی سیم کوچک نتایج را گزارش می کند.

برق نانو مولدها آنقدر زیاد نیست که بتواند برای تأمین مصرف برق خانگی استفاده شود اما نانومولدهای ساخته شده با نانوسیم های اکسید روی برای تأمین برق حسگرهایی که طی یک ثانیه در دقیقه کار می کنند استفاده می شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

با توجه به نوسانات بازار برای استعلام قیمت و سفارش از طریق شماره تماس و واتس اپ 09198797950، کانال تلگرام mat_link و اینستاگرام _mat_link اقدام نمایید