آخرین اخبار

تولید گرافن به کمک لیزر

گرافن
نوشته شده توسط تیم رصد علمنا

پژوهشگران دانشگاه شهید بهشتی تهران با همکاری محققان دانشگاه قم امکان استفاده از تابش لیزر برای تولید گرافن را مورد بررسی قرار دادند.
گرافن ورقه‌ای دوبعدی از اتم‌های کربن در یک پیکربندی ۶ ضلعی لانه‌ زنبوری و جدیدترین عضو خانواده‌ مواد کربنی گرافیتی چندبعدی است. اصطلاح گرافن اولین بار در سال ۱۹۸۶ از ترکیب کلمه گرافیت و یک پسوند که به هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای اشاره دارد، اطلاق شد. خواص نوری منحصربه‌فرد گرافن کاربرد این نانوذره را در بسیاری از حوزه‌های علم و تکنولوژی گسترانده است.
دکتر روح‌الله کریم‌زاده، عضو هیأت علمی دانشگاه شهید بهشتی در این باره گفت: تنظیم ویژگی‌های نوری مواد همیشه به‌عنوان یک مساله اساسی در مباحث مربوط به فوتونیک مورد توجه بوده است. از جمله موادی که اخیراً تحقیقات زیادی بر روی خواص نوری آنها انجام می‌شود، اکسید گرافن است.
وی افزود: کنترل «گاف» انرژی یک ابزار قدرتمند برای تنظیم ویژگی‌های نوری اکسید گرافن به شمار می‌آید و در این طرح از تابش لیزر و اعمال میدان مغناطیسی جهت احیا و کنترل گاف انرژی اکسید گرافن استفاده شد.
کریم‌زاده با بیان این که سرعت، سادگی و ارزان بودن این روش را می‌توان مهمترین ویژگی این مواد برشمرد، ادامه داد: ‌علاوه بر آن عدم استفاده از مواد شیمیایی در این فرایند موجب رفع نگرانی‌های زیست‌محیطی شده و کاهش اثرات جانبی بر روی گرافن تولید شده را در پی دارد.
عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی خاطرنشان کرد: بر این اساس در این طرح با اعمال یک ولتاژ مستقیم الکترواستاتیک و تابش نور لیزر خواص خطی و غیرخطی نوری اکسید گرافن و خصوصیات محدودکنندگی آن تنظیم و کنترل شده است که برای این منظور ابتدا اکسید گرافن به روش هامرز تعمیم سنتز و در ادامه، فرایند احیای کنترل‌شده‌ اکسید گرافن با اعمال همزمان میدان الکترواستاتیکی و تابش لیزر انجام شد.
وی، ارزیابی خصوصیات نوری خطی و غیرخطی آن را با استفاده از روش‌های مختلف از دیگر مراحل انجام این تحقیقات نام برد و اضافه کرد: نتایج به دست آمده حاکی از آن است که‌ با انتخاب مناسب پارامترهایی مانند زمان و توان لیزر و همچنین اندازه‌ میدان الکتریکی می‌توان درجه‌ احیای مورد نظر را به دست آورد.
به گفته وی، نمونه‌های تولیدشده هیچ نوع پاسخ جذب غیرخطی نسبت به تابش لیزر پیوسته با طول‌موج ۵۳۲ نانومتر از خود نشان ندادند و این در حالی است که با افزایش درجه‌ احیا، آستانه‌ محدودکنندگی نمونه کاهش و توان محدودکنندگی آن افزایش می‌یابد.
این تحقیقات از سوی مهدی یدی دانش‌آموخته‌ مقطع کارشناسی ارشد دانشگاه شهید بهشتی، دکتر روح‌الله کریم‌زاده عضو هیأت علمی دانشگاه شهید بهشتی و دکتر افشین عباسی عضو هیأت علمی دانشگاه قم اجرایی شده و نتایج آن در Journal of Material Science با ضریب تأثیر ۲٫۳۰۲ منتشر شده است.

درباره نویسنده

تیم رصد علمنا

دیدگاه شما چیست