மறுபயன்பாட்டு ஸ்டென்சிலால் கார்பன் நானோகுழாய் வீணின்றி வடிவமைப்பு

ரஷியாவின் ஸ்கோல்டெக் நிறுவன ஆராய்ச்சியாளர்கள், சீனாவின் ஹார்பின் தொழில்நுட்பக் கழகம் மற்றும் ரஷியாவின் ஐடிஎம்ஓ பல்கலைக்கழகத்துடன் இணைந்தனர். ஒற்றைச்சுவர் கார்பன் நானோகுழாய் படலங்களை பொருள் வீணாகாமல் வடிவமைக்கும் ஒரு முறையை அவர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர். லைட்: அட்வான்ஸ்டு மேனுஃபேக்சரிங் இதழில் வெளியான இந்த நுட்பம், ஒளியியல் சாதனங்கள் மற்றும் இயந்திர அழுத்த உணரிகளில் பயன்படும் நானோகுழாய் வடிவங்களை மலிவாக உருவாக்க உதவும்.

பொதுவாக, தொடர்ச்சியான படலத்தை படிய வைத்து, தேவையற்ற பகுதிகளை அரிப்பதன் மூலமே ஒற்றைச்சுவர் கார்பன் நானோகுழாய் படலங்கள் வடிவமைக்கப்படுகின்றன. இதனால் 90 சதவீதம் வரை நானோகுழாய்கள் வீணாகி, மீதமுள்ளவற்றின் தரமும் குறையும் என ஆய்வுப் பங்காளியும் ஸ்கோல்டெக் ஃபோட்டானிக்ஸ் இணைப் பேராசிரியருமான டிமிட்ரி கிராஸ்னிகோவ் தெரிவிக்கிறார். புதிய முறையில், விரும்பிய வடிவத்தின் தலைகீழ் வடிவைக் கொண்ட, லேசர் வெட்டப்பட்ட சூடான உலோக ஸ்டென்சிலை, ஏறத்தாழ 200 மெகாபாஸ்கல் அழுத்தத்தில், நைட்ரோசெல்லுலோஸ் மென்படலத்தில் அழுத்துகிறார்கள். இது நானோகுழாய்கள் தேவையில்லாத பகுதிகளின் துளைகளை அடைத்துவிடும்.

இவ்வாறு அழுத்தப்பட்ட மென்படலம், கார்பன் நானோகுழாய் படலங்களை உருவாக்கும் நிலையான நுட்பமான ஏரோசால் வேதி நீராவி படிதல் முறைக்கான மறுபயன்பாட்டு டெம்ப்ளேட்டாக மாறுகிறது. நானோகுழாய் ஏரோசால், அடைக்கப்படாத துளைகள் வழியாக மட்டுமே சென்று, விரும்பிய இடத்தில் துல்லியமாகப் படிகிறது; அரிப்போ கரைப்பான்களோ அயல்பொருட்களோ தேவையில்லை. முந்தைய பதிப்பில், தேவையற்ற பகுதிகளை மறைக்க தாமிரத் தெளிப்பு பயன்படுத்தப்பட்டது; இது தொடர்ச்சியான வடிவங்களுக்கு மட்டுமே வரையறுக்கப்பட்டிருந்தது, தாமிரமும் நானோகுழாய்களில் ஒட்டி அவற்றின் தரத்தைக் கெடுத்தது. புதிய சூடான-அழுத்து முறை இவ்விரு பிரச்சினைகளையும் தவிர்க்கிறது.

100 மைக்ரோமீட்டர் அளவு வரையிலான நுண்ணிய அம்சங்களுடன் கூடிய வடிவங்களை குழு வெளிப்படுத்தியது. எபாக்ஸி அடித்தளத்தில் W-வடிவ நானோகுழாய் வடிவத்தால் ஆன ஒரு இயந்திர அழுத்த உணரியையும் அவர்கள் சோதித்தனர். இதன் மின்கடத்துத்திறன் மாற்றம், இதே போன்ற முந்தைய உணரிகளை விட குறைந்தது மூன்று மடங்கு அதிகமாக இருந்தது; 3,000 சுமை-நீக்க சுழற்சிகளிலும் இது நிலைத்தன்மையுடன் இருந்தது. மறுபயன்படுத்தப்பட்ட ஸ்டென்சில்கள் ஒவ்வொரு முறையும் ஒளியியல் பண்புகளில் சில சதவீத மாறுபாடு மட்டுமே கொண்ட படலங்களைத் தந்தன. இந்த முறை ஒளியியல், மின்னணுவியல், உணர்தல் ஆகிய துறைகள் முழுவதும் அளவிடத்தக்கது என ஆய்வுக்குத் தலைமை தாங்கிய ஸ்கோல்டெக் ஆய்வுப் பயிற்சியாளர் நிகிதா ரகினோவ் கூறுகிறார்.