SpaceX успішно вивела новий космічний телескоп TESS на орбіту
20 Квітня , 2018
Hyperloop TT планує побудувати 10-кілометрову трасу в Абу-Дабі
20 Квітня , 2018

Створений робот для автоматичного складання дизайнерських наноматеріалів

Гетероструктури Ван-дер-Ваальса — це зібрання атомарно тонких двовимірних кристалічних матеріалів, які володіють прекрасними властивостями провідності для використання в сучасних електронних пристроях. Відомим прикладом двовимірного напівпровідника буде графен, що складається зі стільникової решітки атомів вуглецю товщиною лише в один атом. Раніше розробка гетероструктур Ван-дер-Ваальса була обмежена складними і трудомісткими ручними операціями, необхідними для їх виробництва. Двовимірні кристали, отримані шляхом ексфоліації сипучого матеріалу, потрібно було ідентифікувати, збирати, а потім укладати разом вручну. Такий процес явно не підходить для промислового виробництва електронних пристроїв з вандерваальсовими гетероструктурами.

Група японських учених з Інституту промислової науки при Токійському університеті вирішила цю проблему, розробивши автоматизованого робота, який значно прискорює збирання двовимірних кристалів і формування вандерваальсових гетероструктур. Робот складається з автоматичного високошвидкісного оптичного мікроскопа, який виявляє кристали і записує їх положення і параметри в комп’ютерну базу даних. Спеціальне ПЗ проектує гетероструктури, використовуючи інформацію в базі даних. Потім гетероструктура збирається роботизованим обладнанням, керованим комп’ютерним алгоритмом.

Результати роботи були опубліковані в Nature Communications.

«Робот може знайти, підняти і зібрати двовимірні кристали в невеликому ящику», говорить автор роботи Сатору Масубучи. «Він здатний знаходити до 400 графенових пластівців на годину, що набагато швидше, ніж якщо робити це вручну».

Збираючи графенові пластівці гетероструктури Ван-дер-Ваальса, робот зумів скласти до чотирьох шарів за годину. За його допомогою створили вандерваальсову гетероструктуру (на фото вище) з 29 шарів графену і шестикутного нітриду бору (іншого поширеного напівпровідника). Рекордна кількість шарів, виготовлених вручну, була 13, тому робот значно перевершив людей в спроможності до цієї операції.

Розробка такого робота значно прискорить та покращить виробництво гетероструктур та їх використання в електронних пристроях, крок за кроком наближаючи нас до створення пристроїв, що містять дизайнерські матеріали на атомному рівні.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: