به نقل از «خبرگزاری دانشجو»

ساخت نانوسیم رسانا که با افزایش طول، افزایش رسانایی را تجربه می‌کند

تاریخ انتشار: ۲۴ تیر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۵۴۹۴۲۰۶

یک گروه تحقیقات بین‌المللی از آمریکا، آلمان و چین با استفاده از عایق‌های توپولوژیکی یک‌بُعدی، موفق به ساخت نانوسیم رسانا شدند که با افزایش طول، افزایش رسانایی را تجربه می‌کند.

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، یک گروه تحقیقات بین‌المللی از آمریکا، آلمان و چین با استفاده از عایق‌های توپولوژیکی یک‌بُعدی، موفق به ساخت نانوسیم رسانا شدند که با افزایش طول، افزایش رسانایی را تجربه می‌کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

همانطور که دستگاه‌های ما کوچکتر و کوچکتر می‌شوند، استفاده از مولکول‌ها به عنوان اجزای اصلی در مدار‌های الکترونیکی حیاتی‌تر می‌شود. در طول ۱۰ سال گذشته، محققان به دلیل مقیاس کوچک، ویژگی‌های الکترونیکی متمایز و قابلیت تنظیم بالا، سعی کرده‌اند از مولکول‌های منفرد به عنوان سیم رسانا استفاده کنند. اما در اکثر سیم‌های مولکولی، با افزایش طول سیم، بازده انتقال الکترون‌ها از طریق سیم به صورت تصاعدی کاهش می‌یابد. این محدودیت ساخت یک سیم مولکولی بلند است، سیمی که بسیار بلند‌تر از یک نانومتر بوده و می‌تواند الکتریسیته را به خوبی هدایت کند. این فناوری برای محققان چالش برانگیز است.

محققان دانشگاه کلمبیا اعلام کردند که نانوسیمی به طول ۲٫۶ نانومتر ساخته‌اند که با افزایش طول سیم، رسانایی به صورت غیرعادی افزایش می‌یابد و خواص شبه فلزی دارد. رسانایی عالی این سیم نوید بزرگی برای حوزه الکترونیک مولکولی دارد و به دستگاه‌های الکترونیکی امکان می‌دهد حتی کوچکتر شوند. نتایج این مطالعه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Chemistry منتشر شده است.

تیمی از محققان از دانشگاه کلمبیا، همراه با نظریه‌پردازانی از دانشگاه درسدن و دانشگاه رگنبورگ آلمان و شیمی‌دانان موسسه علم و فناوری بیجینگ چین، طرح‌هایی از سیم مولکولی را بررسی کردند که الکترون‌های جفت‌نشده را در هر دو طرف پشتیبانی می‌کنند، زیرا چنین سیم‌هایی مشابه عایق‌های توپولوژیکی یک بعدی می‌شوند که در لبه‌های خود بسیار رسانا هستند، اما در مرکز عایق هستند.

در حالی که ساده‌ترین عایق‌های توپولوژیکی یک بُعدی فقط از اتم‌های کربن ساخته شده است که در آن کربن‌های انتهایی از حالت‌های رادیکال پشتیبانی می‌کنند، الکترون‌های جفت‌نشده، این مولکول‌ها عموماً بسیار ناپایدار هستند. کربن دوست ندارد الکترون‌های جفت نشده داشته باشد. جایگزینی کربن‌های انتهایی، جایی که رادیکال‌ها هستند، با نیتروژن، پایداری مولکول‌ها را افزایش می‌دهد. لاتا ونکاتارامان، سرپرست این تیم تحقیقاتی و پروفسور فیزیک کاربردی گفت: «این موضوع باعث می‌شود عایق‌های توپولوژیکی یک بعدی که با زنجیره‌های کربنی ساخته می‌شوند، اما با نیتروژن پایان می‌یابند، بسیار پایدارتر شوند و ما می‌توانیم در دمای اتاق در شرایط محیطی با آن‌ها کار کنیم.»

این گروه از طریق ترکیبی از طراحی شیمیایی و آزمایش‌ها، مجموعه‌ای از عایق‌های توپولوژیکی یک‌بُعدی را ایجاد کردند و با موفقیت قانون فروپاشی نمایی را شکستند. محققان با استفاده از این معماری مولکول‌ها و به کارگیری حالت‌های «لبه-رادیکال» مسیری با رسانایی بسیار بالا ایجاد کردند و به «واپاشی رسانایی معکوس» دست یافتند، یعنی سیستمی که افزایش طول سیم، افزایش رسانایی را تجربه می‌کند.

ونکاتارامن گفت: «آنچه واقعاً هیجان‌انگیز است این است که سیم ما رسانایی در مقیاس تماس نقطه‌ای فلز-فلز طلا دارد که نشان می‌دهد خود مولکول خواص شبه فلزی دارد. این کار نشان می‌دهد که مولکول‌های آلی می‌توانند در سطح تک مولکولی مانند فلزات رفتار کنند، برخلاف آنچه در گذشته انجام می‌شد، جایی که عمدتاً رسانای ضعیفی داشتند.»

این گروه در حال حاضر در حال توسعه طرح‌های جدیدی برای ساخت سیم‌های مولکولی است که حتی طولانی‌تر هستند و هنوز رسانایی بالایی دارند.

منبع: خبرگزاری دانشجو

کلیدواژه: نانوذرات دانشگاه کلمبیا افزایش طول الکترون ها مولکول ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۵۴۹۴۲۰۶ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

ساخت هر کیلومتر مربع آسفالت چقدر هزینه دارد؟

مدیرکل راهداری و حمل و نقل جاده‌ای استان اصفهان در نشستی به تشریح برنامه‌ها و مشکلات پیش روی سازمان متبوعش پرداخت.

به گزارش گروه اقتصادی خبرگزاری دانشجو، فرزاد دادخواه مدیرکل راهداری و حمل و نقل جاده‌ای استان اصفهان ظهر دوشنبه در نشست خبری اظهار کرد: فشار روحی روانی که در مشاهده آمار تصادفات با آن مواجه هستیم باعث شده است که اداره کل راهداری و حمل و نقل جاده استان در موضوعاتی که با آن مرتبط نیست از جمله اهدا کلاه ایمنی به سرنشینان موتور سیکلت تا نصب شبرنگ روی کامیون‌ها تا مبحث آموزش ورود پیدا کرده است.

وی افزود: حدود ۳۰ میلیون خودرو در کشور وجود دارد که این آمار بسیار تکان دهنده است یعنی یک سوم جمعیت کشور خودرو وجود دارد هر خانواده سه نفره یک خودرو دارد.

مدیرکل راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای استان گفت: سیستم حمل و نقل عمومی مانند ریل کم داریم، اگر در کشور‌های پیشرفته آمار فوت پایین است به این دلیل است که وسایل نقلیه عمومی به علت هزینه بالای سوخت و حمل نقل عمومی گسترده منتخب اول مردم است.

وی بیان داشت: اصفهان یک میلیون و ۲۵۰ هزار خودرو در جاده‌هایی که دارای تردد شمار است، تردد دارد، به همین جهت باید میزان تصادفات با شاخص‌های دیگری هم ارزیابی شود، رشد نسبت به تعداد جمعیت، تردد، خودرو هم باید در آماردهی لحاظ شود.

دادخواه ادامه داد: آمار برای ما درجه اهمیت کمتری دارد، باید بدانیم چه کار‌هایی انجام داده‌ایم چه میزان اثرگذار بوده است و چه کار‌هایی باید در دستور کار قرار دهیم.

وی تأکید کرد: سرنشین عقب باید کمربند ایمنی ببندد، سرنشین جلو نباید در هنگام رانندگی بخوابد، پدر خانواده حق ندارد با هر سرعتی که می‌خواهد حرکت کند، آنقدر باید آموزش‌ها گسترده باشد که سرنشین خودرو در صورت افزایش سرعت خودرو را متوقف کند و پیاده شود.

مدیرکل راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای استان گفت: در خصوص وضعیت آسفالت جاده‌ها وضعیت نزدیک به بحران داشتیم.

** ۱۳۱۰ کیلومتر روکش آسفالت در دوساله گذشته اجرا کردیم

وی تصریح کرد: ۱۳۱۰ کیلومتر روکش آسفالت در دوساله گذشته اجرا کردیم، اضافه تناژ صنایع و معادن از مهمترین عوامل خرابی آسفالت جاده‌ها است به همین جهت نصب باسکول در خروجی معادن از اقداماتی است که برای جلوگیری از این اضافه تناژ انجام شده است.

دادخواه گفت: در فرایند ارتقا راه‌ها در سال گذشته ۲،۵۰۰ میلیارد تومان قرار داد در این زمینه منعقد شده است، هر کیلومتر آسفالت راه ۳و نیم میلیارد تومان هزینه دارد.

وی اظهار کرد: کارگاه‌های لکه گیری در مسیر‌هایی مثل اصفهان به طبس، فولاد شهر به نجف آباد، اصفهان دلیجان فعال شده است و محور‌های دیگر در دست اقدام است.

** متوسط سرعت وسایل نقلیه روبه افزایش است

معید ذهبیون، رئیس اداره ایمنی و ترافیک اداره‌کل راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای استان اصفهان نیز در نشست خبری ظهر روز دوشنبه اظهار کرد: متوسط سرعت مکانی وسایل نقلیه در اصفهان در حال افزایش است، به طوری که سرعت وسایل نقلیه پنج کیلومتر بر ساعت نسبت به سال گذشته افزایش داشته است، و در ایام نوروز تا ۱۰ کیلومتر بر ساعت افزایش داشته است متوسط سرعت در ایام نوروز ۹۵ کیلومتر بوده و منجر به تصادفات در ایام نوروز شده است.

وی با بیان اینکه رانندگان باید از سرعت مجاز در نظر گرفته شده برای راه‌ها تبعیت کنند، افزود: با توجه به افزایش میانگین سرعت در سال قبل پیش بینی می‌شود، اگر میانگین سرعت افزایش پیدا کند در سال آینده شاهد ۲۵ درصد افزایش حوادث باشیم و این روال ادامه باید.

رئیس اداره ایمنی و ترافیک اداره‌کل راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای ادامه داد: رانندگان باید با توجه به وسیله نقلیه خود دارو‌هایی که مصرف می‌کنند شرایط جسمانی و همچنین راهی که برای حرکت انتخاب کردند سرعت مطمئنه را رعایت کند.

وی در بیان اهمیت آشنایی مردم با تبعات سرعت گفت: کلاه ایمنی و کمربند ایمنی یار نقش بازدارنده‌ای در تصادفات جاده‌ای دارد، در جاده‌های برون شهری حدود ۱۰۰ راکب موتور سیکلت در سوانح رانندگی کشته می‌شوند. تعداد موتور سیکلت‌هایی که در جاده‌های برون شهری در سال تصادف می‌کنند حدود ۱۰۰۰ موتورسیکلت است.

ذهبیون بیان داشت: نقاط تصادف موتور سیکلت‌ها در جاده‌های برون شهری را شناسایی کردیم و طرح «چهره به چهره» را اجرا می‌کنیم، موتور سیکلت‌های متخلف ابتدا عضو کمپین سبا (سوگند برای ایمنی)، کلاه ایمنی رایگان داده میشود و تعمیرات موتور سیکلت این صورت که به موتور‌های که چراغ شکسته داشته باشند تعمیر می‌کنیم، کلاه ایمنی رایگان داده می‌شود.

** ۸۰ درصد تصادفات موتورسیکلت‌ها در شهرستان اصفهان، فلاورجان، نجف آباد و شاهین شهر رخ می‌دهد

وی ادامه داد: حوزه روستا‌های شرق اصفهان (شهرستان اصفهان)، فلاورجان، نجف آباد و شاهین شهر تا ۸۰ درصد تصادفات موتور سیکلت را به خود اختصاص داده اند.

رئیس اداره ایمنی و ترافیک اداره‌کل راهداری و حمل‌ونقل جاده‌ای با توجه به اهمیت جرایم رانندگی به عنوان عامل بازدارنده تصادفات جاده‌ای گفت: در بسیاری از کشور‌های پیشرفته نسبت هزینه جریمه به درآمد خانواده است که معمولاً تا ۵۰ درصد درآمد خانواده را تشکیل می‌شود، به عنوان مثال اگر شخصی در این کشور‌ها مرتکب تخلفات بشود تا ۵۰ درصد از درآمد خانوار را باید صرف پرداخت جرایم کند که این عدد نقش و تأثیر بسزایی در معیشت خانواده دارد، هزینه جرایم رانندگی اهمیت بسیاری در بازدارندگی تخلفات رانندگی دارد.

وی با بیان اینکه استاندار جهانی به ازای هر ۱۰۰ هزار نفر ۱۰ فوتی و در ایران این میزان ۲۰ نفر است، گفت: تنها ۵ درصد از سایل نقلیه از کمربند سرنشین عقب استفاده می‌کنند در صورتی که کمربند سرنشین عقب بسیار اهمیت دارد ضربه‌ای که در تصادفات، سرنشین عقب می‌تواند به سرنشین جلو تحمیل کند حدود سه تن است، اما موضوع رعایت کمربند ایمنی سرنشینان عقب مغفول مانده است.