reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Pixabay Nauka | 13 lutego 2017

Polscy naukowcy wzi臋li pod lup臋 ewentualnego nast臋pc臋 grafenu

Fosforen jest gi臋tki jak grafen. Ma nawet bardzo podobn膮 struktur臋. Jednak w przeciwie艅stwie do s艂ynnego grafenu jest naturalnym p贸艂przewodnikiem, a ta w艂a艣ciwo艣膰 niesie za sob膮 wiele zalet.
Dr hab. in偶. Robert Bogdanowicz z Wydzia艂u Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki PG pokieruje zespo艂em, kt贸ry sprawdzi jak fosforen 鈥 jako materia艂 elektroniczny 鈥 wsp贸艂pracuje z materia艂ami organicznymi. Na ten cel badacze mog膮 przeznaczy膰 blisko 1,5 mln z艂 (program SONATA BIS, panel ST7). 鈥 To materia艂 dwuwymiarowy w stu procentach sk艂adaj膮cy si臋 z fosforu. Podobnie jak w grafenie siatka ma uk艂ad sze艣ciok膮tny, lecz jest nieco bardziej pofa艂dowana ze wzgl臋du na wi膮zania. Wi膮zania fosforenu mo偶na por贸wna膰 do zaz臋biaj膮cych si臋 literek 鈥瀢鈥. Takich warstw mo偶e by膰 niesko艅czenie wiele. Jednak w zale偶no艣ci od liczby warstw, jakie u艂o偶ymy na sobie zmienia si臋 przerwa energetyczna tego materia艂u 鈥 opowiada dr hab. in偶. Robert Bogdanowicz, adiunkt w Katedrze Metrologii i Optoelektroniki. Fakt, 偶e fosforen posiada naturaln膮 przerw臋 energetyczn膮 bardzo cieszy i interesuje elektronik贸w nowej generacji. Z tego powodu materia艂 ten mo偶e by膰 przydatny m.in. do wytwarzania cienkich, a przy tym elastycznych uk艂ad贸w elektronicznych, kt贸re mog膮 by膰 艂atwiej ch艂odzone ni偶 obecne, wykonywane z krzemu. Pierwsze na 艣wiecie takie eksperymentalne uk艂ady ju偶 powsta艂y. 鈥 Dzi臋ki przerwie energetycznej fosforen mo偶na 艂atwo prze艂膮cza膰 mi臋dzy izolatorem a przewodzeniem. Mimo to materia艂 zostaje wci膮偶 na tyle p艂aski, aby ograniczy膰 rozp艂yw elektron贸w. 艁adunek p艂ynie szybko, co prowadzi do stosunkowo wysokiej mobilno艣ci, kt贸ra jest niezwykle wa偶na w zastosowaniach elektronicznych 鈥 wyja艣nia kierownik projektu. Dr Bogdanowicz zaznacza, 偶e pierwsze doniesienia na temat czarnego fosforu (z kt贸rego mo偶na wyizolowa膰 warstewk臋 fosforenu) pochodz膮 z lat 60. Do bada艅 nad tym materia艂em naukowcy powr贸cili jednak dopiero w 2014 r. W贸wczas grupy badawcze ze Stan贸w Zjednoczonych i Chin poinformowa艂y, 偶e pracuj膮 nad obiecuj膮cym fosforenem. Na kanwie tych doniesie艅 naukowcy PG r贸wnie偶 postanowili rozpocz膮膰 badania dotycz膮ce tego偶 materia艂u. 鈥 Fosforen zmienia swoje cechy w zale偶no艣ci od tego co go otacza. Na tej w艂a艣ciwo艣ci skupimy si臋 w naszych badaniach 鈥 m贸wi dr Bogdanowicz. W projekt zatytu艂owany: 鈥濪wuwymiarowe nanostruktury fosforenowe 鈥 synteza i badania funkcjonalnych optoelektrochemicznych uk艂ad贸w biosensorycznych鈥 obok naukowc贸w z PG zaanga偶owani s膮 biotechnolodzy z Uniwersytetu Gda艅skiego. Jakie obawy ma zesp贸艂? Jedynie technologiczne. Kilkuwarstwowy fosforen otrzymuje si臋 przez mechaniczn膮 eksfoliacj臋 (np. za pomoc膮 ta艣my klej膮cej) z kryszta艂u czarnego fosforu. Jest on niezwykle wra偶liwy na 艣rodowisko zewn臋trzne. W ci膮gu godziny od ekspozycji zachodzi nieodwracalna modyfikacja materia艂u, poprzedzona zmianami w艂a艣ciwo艣ci elektrycznych i fizykochemicznych. Fosforen musi by膰 zatem u偶ywany i badany w pr贸偶ni lub skutecznie zamkni臋ty. Dlatego w艂a艣nie autorzy projektu proponuj膮 zastosowanie nanodiamentowych folii wytwarzanych w laboratorium WETI do jednoczesnej selektywnej hermetyzacji fosforenu, jak i przekazywania sygna艂u elektrycznego. Naukowcy chcieliby zastosowa膰 te zjawiska do cel贸w wykrywania zmian w otoczeniu fosforenu. G艂贸wnym celem bada艅 jest ocena r贸偶nych metod syntezy fosforenu i przeprowadzenia szczeg贸艂owych studi贸w nad jego parametrami elektronicznymi w r贸偶nych 艣rodowiskach biologicznych. 鈥 Mo偶na sobie wyobrazi膰, co jest oczywi艣cie pie艣ni膮 przysz艂o艣ci, 偶e fosforen b臋dzie m贸g艂 by膰 stosowany w uk艂adach nanoszonych na sk贸r臋 lub implantowanych biosensorach, kt贸re monitoruj膮 nawet najbardziej intymne procesy biologiczne lub w interakcji z uk艂adem nerwowym cz艂owieka, takich jak rozci膮gliwa elektronika lub bioelektronika 鈥 m贸wi dr Robert Bogdanowicz. 鈥 Dlatego nasz projekt nastawiony jest na zbadanie interakcji zachodz膮cych pomi臋dzy fosforenem, kt贸ry jest biokompatybilnym materia艂em elektronicznym, a r贸偶nymi uk艂adami bia艂kowymi, g艂贸wnie ludzkimi. Realizacja projektu zako艅czy si臋 za 4 lata. 殴r贸d艂o: Politechnika Gda艅ska
reklama
reklama
reklama
reklama
Za艂aduj wi臋cej news贸w
February 22 2019 14:26 V12.2.6-1