D1-kifpool

رقیبی شبیه‌ سازی شده برای گرافن

چهارشنبه ۱۲ اسفند ۱۳۹۴ - ۰۵:۰۹
مطالعه 3 دقیقه
در طول سال‌‌های اخیر حتما بارها در اخبار و مقالات مربوط به فناوری‌‌های مختلف با واژه‌‌ی گرافن آشنا شده اید. این ماده که با ضخامت یک اتمی خود، خواص منحصربه فردی در چند حوزه‌‌ی خواص مکانیکی، الکتریکی، گرمایی به جهان عرضه کرده است تا کنون بارها و بارها مورد بررسی برای کاربردهای مختلف قرار گرفته است و جزو یکی از آینده دارترین بازیگران! عرصه‌‌ی مواد به شمار می‌‌آید. اما گویا این ماده رقیب قدرتمندی هم پیدا کرده است؛ در پژوهشی که در دانشگاه کنتاکی به انجام رسیده پژوهشگران در پی جایگزینی این ماده با رقیبی قدرتمندتر با خواصی بسیار بالاتر از خود گرافن هستند!
تبلیغات
D4-mci

این ماده‌‌ی جدید مخلوطی از از سیلیکون، نیتروژن و بورون که در کنار یکدیگر به صورت ماده‌‌ای با ضخامت یک اتم در آمده و با ساختاری مشابه گرافن (ساختار شش ضلعی) خواصی بسیار مشابه با خواص گرافن را از خود نشان می‌‌دهد. حداقل از دید نظری، با توجه به اینکه مواد تشکیل دهنده‌‌ی این ماده بسیار فراوان، ارزان و دردسترس هستند، ماده‌‌ی نهایی با وزن بسیار سبکی که خواهد داشت ارزان بوده و از پایداری بسیار خوبی نیز برخوردار است.

برای یافتن میزان پایداری این ماده این پژوهشگران بر پایه مدل شبیه سازی رایانه‌‌ای که از این ماده انجام دادند سعی کردند تا اتم‌‌های این ماده را بشکافند که حتی در دمای بسیار بالای 1000 درجه سانتیگراد موفق به این کار نشدند. با وجود اینکه ماده‌‌ی جدید از ساختاری شش وجهی برخوردار است، به دلیل اینکه اتم‌‌های تشکیل دهنده‌‌ی آن همچون اتم‌‌های گرافن (کربن) هم اندازه نیستند، ساختار حاصل از همگنی ساختار گرافن برخوردار نیست که این مورد به نابرابر گوشه‌‌های ساختار نیز می‌‌انجامد. با این حال، این ساختار ناهمگن نه تنها به ضرر این ماده تمام نمی‌‌شود بلکه خواص جدیدی را نیز نسبت به گرافن به آن می‌‌افزاید. برای مثال برخلاف گرافن که به صورت طبیعی ساختاری نیمه فلزی و با شکاف نوار صفر دارد این ماده را می‌‌توان به سادگی با افزودن یک اتم در بالای اتم‌‌های سیلیکون به ماده‌‌ای نیمه رسانا تبدیل کرد.

رقیبی برای گرافن

قرار دادن اتم سیلیکون درون ماده همچنین این مزیت را نیز داراست که می‌‌توان این ماده را در فناوری‌‌های کنونی بر پایه‌‌ی سیلیکون نیز به صورت یکپارچه استفاده کرد. این ویژگی از نیاز به مهاجرت ناگهانی در پایه ماده‌‌ی مورد استفاده در صنایع نیز می‌‌کاهد، موردی که به ویژه در تولید انبوه اهمیت بسیاری پیدا می‌‌کند چرا که برای صنایع این امکان را فراهم می‌‌آورد که به آرامی و بدون پذیرفتن ریسک‌‌های پرخطر به سمت مواد جدید و با قابلیت‌‌های بهینه حرکت کنند.

با توجه به اینکه تاکنون تنها کار بر روی کاغذ بوده و بیشتر کارها در راستای انجام شبیه سازی‌‌های رایانشی در دانشگاه کنتاکی صورت گرفته است هم اکنون این پژوهشگران قصد دارند تا محاسبات رایانه‌‌ای خود را به دنیای واقعی وارد کنند و دست به آزمون‌‌های واقعی بزنند. برای انجام این کار آن‌‌ها همکاری را با دانشگاه لوییزویل آغاز کرده‌ند تا بتوانند ماده‌‌ی شگفت انگیز خود را در شرایط آزمایشگاهی به تولید برسانند.

این مرحله از کار به نوعی مهم‌ترین مرحله به شمار می‌‌آید چرا که تعیین کننده‌‌ی درستی محاسبات آن‌‌ها خواهد بود و در صورت به نتیجه نرسیدن یا دستیابی به ماده‌‌ای با خواصی متفاوت تمامی محاسبات آن‌‌ها را نا‌معتبر خواهد کرد. نتیجه‌‌ی پژوهش‌‌های آن‌‌ها تا کنون در نشریه‌‌ی علمی Physical Review B, Rapid Communication به چاپ رسیده است.

مقاله رو دوست داشتی؟
نظرت چیه؟
داغ‌ترین مطالب روز
یک مرد خندان از نمای رو به رو
میلیونر خودساخته از اشتباه بزرگ ۹۰ درصد مردم می‌گوید

یک میلیونر خودساخته، چندین راهکار مؤثر برای کاهش هزینه‌های مردم ارائه می‌دهد.

39
2 روز پیش
نمای جلویی گلکسی S25 اولترا / Galaxy S25 Ultra
کاربران گلکسی S25 اولترا در ایران تا پایان نوروز ۱۴۰۴ می‌توانند گارانتی +Care را فعال کنند

دارندگان گوشی پرچمدار جدید سامسونگ در ایران فرصت دارند که تا پایان نوروز سال آینده، سرویس +Care را برای گوشی خود فعال کنند.

41
یک روز پیش
رابط کاربری One UI روی گلکسی اس ۲۱ سامسونگ
این گوشی‌های سامسونگ بعد از One UI 7 به‌روزرسانی دیگری دریافت نمی‌کنند

اندروید ۱۵ برای تعدادی از گوشی‌های پرچمدار و میان‌رده‌ی سامسونگ، آخرین آپدیت بزرگ خواهد بود.

57
یک روز پیش
سرویس دهنده های اینترنت ایران
مقایسه تعرفه اینترنت ADSL، فیبرنوری و TDLTE؛ از زیتل و پیشگامان تا شاتل و مبین‌نت

در این مطلب، تعرفه‌ی سرویس‌‌های مختلف اینترنت از ADSL تا TDLTE و VDSL را مقایسه و به نکات مهم در خرید بهترین اینترنت خانگی اشاره می‌کنیم.

743
یک روز پیش
مقایسه دوربین S25 اولترا و آیفون ۱۶ پرو مکس
مقایسه دوربین گلکسی S25 اولترا با آیفون ۱۶ پرو مکس؛ برنده مشخص شد

گلکسی S25 اولترا یا آیفون ۱۶ پرو مکس؟ کدام‌یک بهتر عکس می‌گیرد؟ شما قضاوت خواهید کرد.

176
3 ساعت پیش
چطور آیفون گم‌ شده یا دزدیده شده را پیدا کنیم؟

یکی از امکانات امنیتی و مهم گوشی‌های هوشمند، قابلیت ردیابی و کنترل آن‌ها از راه دور است؛ اما چطور باید آن را فعال و استفاده کرد؟

18
یک روز پیش
لوگو اینستاگرام تردز / Instagram Threads روی آیفون ۱۳ پرو مکس
تردز چیست؛ تمام قابلیت های Threads، شبکه اجتماعی متنی اینستاگرام

اپلیکیشن جنجالی تردز از زمان انتشار سروصدای زیادی به‌پا کرده است؛ اما تردز چیست؟ با نحوه استفاده، دانلود و همه چیز درمورد Threads آشنا شوید.

11
یک روز پیش

نظرات

0 دیدگاه ثبت شده، نظر تو چیه؟

برای درج نظر وارد شو یا ثبت‌نام کن

با چشم باز خرید کنید
زومیت شما را برای انتخاب بهتر و خرید ارزان‌تر راهنمایی می‌کند
ورود به بخش محصولات