Heterostructures af van der Waals er den Forsamling af atomart tynde to-dimensionelle krystallinske materialer, der besidder fremragende ledningsevne egenskaber til anvendelse i moderne elektroniske enheder. Et berømt eksempel på en to-dimensionelle halvleder graphen består af honeycomb gitter af kulstof-atomer med en tykkelse af et atom. Før udviklingen af heterostructures af van der Waals kræfter, der var begrænset til komplekse og tidskrævende manuelle operationer, der kræves til deres fremstilling. To-dimensionelle krystaller opnået ved delaminering af hovedparten materiale, var det nødvendigt at identificere, indsamle, og derefter sat sammen manuelt. En sådan proces er tydeligvis ikke egnet til industriel produktion af elektroniske enheder med undervurderingen den heterostructures.
En gruppe Japanske forskere fra Institute of industrial science på University of Tokyo løst dette problem ved at udvikle en automatisk robot, der hastigheder op til Samling af to-dimensionelle krystaller og heterostructures dannelsen vanderwaals. Robotten består af automatiske high-speed optisk mikroskop, som registrerer, krystaller og registrere deres bestemmelser, og for parametre i en database. Særlige design af strukturer, ved hjælp af oplysningerne i databasen. Så heterostructure vil robot udstyr, der kontrolleres af en computer-algoritme.
Resultaterne blev publiceret i Nature Communications.
“Robotten kan finde, til at rejse og samle to-dimensionelle krystaller i en lille kasse,” siger forfatteren Satoru Masubuchi. “Han er i stand til at finde op til 400 graphene flager per time, hvilket er meget hurtigere, end hvis du gør det manuelt”.
Montering af graphene flager i heterostructures af van der Waals kræfter, robotten var i stand til at være op til fire lag pr. time. Med hans hjælp, skabt vanderwaals heterostructure (billedet ovenfor) ud af 29 vekslende lag af grafen og hexagonal bornitrid (en anden fælles semiconductor). Et rekordstort antal af lag, fremstillet i hånden, var 13, så robotten betydeligt overhalet mænd i evnen til at denne operation.
Udviklingen af en sådan robot vil fremskynde og forbedre produktionen af heterostructures og deres brug i elektroniske apparater, skridt for skridt bringer os tættere på oprettelse af enheder, der indeholder materialer, design, på det atomare niveau.
Skabt en robot til automatisk Samling af designer nanomaterialer
Ilya Hel