کوچک‌ ترین ژنراتور برق جهان به پهنای یک اتم

[Almas Parsi]

کوچک‌ ترین ژنراتور برق جهان به پهنای یک اتم

پژوهشگران موفق شدند با استفاده از اثر پیزوالکتریک، از لایه‌ای فوق‌نازک از دی‌سولفید مولیبدن با پهنای تنها یک اتم، برق تولید کنند.

مجید جویا: ژنراتورهای برق تا چه حد می‌توانند نازک شوند؟

مقاله‌ای که به‌تازگی در نشریه نیچر منتشر شد، چنین پاسخ می‌دهد: تا کمترین حدی که فکرش را بکنید.

با استفاده از دی‌سولفید مولیبدن، پژوهشگران انستیتو صنعتی جورجیا و دانشگاه مهندسی کلمبیا، ثابت کردند که لایه‌ای به پهنای تنها یک اتم می‌تواند بار الکتریکی تولید کند.





توضیح عکس: اولین نمونه آزمایشی مشاهده اثر پیزوالکتریک و پیزوترونیک در لایه‌ای به پهنای یک اتم از دی‌سولفید مولیبدن. این ماده می‌تواند پایه یک ژنراتور منحصر به فرد و ابزارهای حسگر مکانیکی باشد که از نظر نوری شفاف، بسیار سبک و شدیداً قابل خمش و کشش هستند.


به گزارش پاپ ساینس، راز این دستاورد در خاصیت پیزوالکتریک یا الکتریسیته تولیدشده از فشار نهفته است که معمولاً از خم یا فشرده کردن یک ماده حاصل می‌شود.

پژوهشگران با آزمایش دی‌سولفید مولیبدن دریافتند که این ماده الکتریسیته را در لایه‌هایی تولید می‌کند که پهنای آن‌ها تنها تعداد فردی از اتم‌ها است که شامل لایه‌ای به پهنای تنها یک اتم هم می‌شود.





توضیح عکس: این نمودار نشان می‌دهد که وقتی سطح میزبان لایه دی‌سولفید مولیبدن کش می‌آید، بارهای قطبیده مثبت و منفی از یک لایه از اتم‌های دی‌سولفید مولیبدن بیرون کشیده می‌شوند.


موادی با پهنای تنها یک اتم جالب‌توجه هستند، چراکه احتمالات جدیدی مانند ساخت ترانزیستورهای بسیار کوچک را برای علم مواد می‌گشایند.

دی‌سولفید مولیبدن به‌خصوص بسیار مورد توجه قرار دارد و علت آن‌هم قابلیت این ماده به‌عنوان یک ترانزیستور ریز قرارگرفته در دل مواد دیگر است.

حال که دانشمندان نشان داده‌اند لایه‌هایی از این ماده با پهنای تنها یک اتم می‌تواند برق تولید کند، طراحان و مهندسان آینده خواهند توانست آن را برای تولید ماشین‌های بسیار کوچک و با قابلیت تولید برق مصرفی خود ماشین به کار بگیرند.

ازآنجاکه این ماده برای تولید برق نیاز به کشیده شدن دارد، شاید روی دستگاه‌هایی چون تبلت به‌خوبی کار نکند، ولی می‌توانید کفشی را تصور کنید که این ماده در آن به کار رفته و نمایشگری هم برای نشان دادن تعداد گام‌هایی که در آن روز برداشته‌اید دارد.


منبع