محققان موفق به ساخت بزرگ ترین لایه های نازک اتمی از طلا برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی شده اند.
شرکت فناوری پیشرفته «XPANCEO» که به توسعه نسل جدیدی از محاسبات از طریق اولین لنزهای هوشمند خود مشغول است، به همراه «کنستانتین نووسلوف»(Konstantin Novoselov)، دانشمند برنده جایزه نوبل فیزیک و استاد در «دانشگاه منچستر» و «دانشگاه ملی سنگاپور»، یک روش نوآورانه جهت تولید لایه های فوق نازک، زیست سازگار و شفاف طلا را به وجود آورده اند.
به نقل از آزو نانو، این لایه ها با افزایش رسانایی الکتریکی، زمینه ساز نسل جدیدی از الکترودهای شفاف و چندمنظوره برای کاربردهایی همچون نمایشگرهای انعطاف پذیر، کاغذهای الکترونیکی، دستگاه های واقعیت افزوده، تاتوهای الکترونیکی، تجهیزات الکترونیک قابل کاشت و فناوری های پوشیدنی هستند.
قبل از این، تولید چنین لایه های شفاف، پیوسته و رسانایی از طلا که دارای ضخامت کمتر از ۱۰ نانومتر باشد، به دلیل ایجاد جزایر فلزی در حین فرآیند رسوب، غیرممکن به حساب می آمد. روش های سنتی تولید شیمیایی نیز نتوانسته بودند لایه های وسیع و پیوسته طلا را ارائه دهند و مساحت آن ها محدود بود. در مقابل، روش نوآورانه شرکت XPANCEO که با الهام از روش های تولید گرافین توسط نووسلوف توسعه داده شده، مشکلات مذکور را با فعال سازی لایه های به ضخامت ۳.۵ نانومتر توسط یک سیستم رسوب گذاری در شرایط خلأ بالا که به عنوان یک استاندارد در تحقیقات علمی شناخته می شود برطرف کرده است.
نووسلوف بیان کرد: مواد دوبعدی دیگر به صرف تحقیقات نظری محدود نشده اند و اکنون به جزء جدایی ناپذیر فناوری های دنیای واقعی تبدیل شده اند. این روش، تولید لایه های طلا به مقیاس بزرگ تر از یک متر مربع را ممکن می سازد و از فرآیندهای رول به رول شبیه به آنچه که در تولید گرافین مورد استفاده قرار می گیرد، بهره می برد؛ یک تکنیک که در طی ۱۵ سال گذشته مورد بررسی قرار گرفته است. امکان سازگاری این روش با فرآیندهای میکروالکترونیک کنونی، تولید کارآمد و اقتصادی را ممکن می سازد. فناوری طلا به صورت دوبعدی الآن به سادگی در تمامی مراکز تحقیقاتی در دسترس خواهد بود و افق های جدیدی را در دنیای الکترونیک باز خواهد کرد.
یکی دیگر از مزایای این لایه ها این است که می توان آن ها را تقریباً روی هر سطحی منتقل کرد، از بافت های بیولوژیکی تا ریزتراشه ها. فرآیند انتقال به روشی مشابه برچسب ها انجام می شود و کارایی و سازگاری بالایی دارد و امکان نصب بر روی سطوح حساس را با دقت فوق العاده ای فراهم می کند. از لحاظ ضخامت، زیست سازگاری و پایداری شیمیایی در مقیاس اتمی، این لایه ها به طور قابل توجهی بهتر از رساناهای شفاف سنتی همچون اکسید ایندیم قلع عمل می کنند و به همین خاطر، گزینه ای جذاب برای ایمپلنت های مغز و قلب، رابط های عصبی و حسگرهای پوشیدنی پزشکی به شمار می آیند و به شکل چشم گیری خطر بروز زخم و واکنش های ناخواسته را کاهش می دهند. این لایه ها می توانند گزینه ای ایده آل برای فناوری های پیشرفته پزشکی نظیر تراشه های مغزی «نورالینک»(Neuralink) به حساب آیند.
دکتر «والنتین ولکوف»(Valentyn Volkov)، مدیرعامل و یکی از بنیان گذاران XPANCEO که فردی برجسته در حوزه نانوفتونیک و مواد پیشرفته به شمار می رود، اظهار داشت: این نوآوری می تواند در الکترونیک نوری منعطف از جمله نمایشگرهای تاشو، کاغذ الکترونیکی و فناوری های پوشیدنی که زندگی روزمره مصرف کنندگان را دگرگون می کنند، استفاده شود. دستگاه هایی نظیر گوشی های هوشمند، تبلت ها و تلویزیون ها نیز بستر را برای ظهور دسته جدیدی از فناوری ها همانند لنزهای هوشمند فراهم می آورند. ما هم اکنون در حال کار بر روی لایه های شفاف طلا با ضخامت ۰.۵ نانومتر هستیم که هم برای فناوری های پیشرفته و هم برای پژوهش های بنیادی در فیزیک، نویدبخش به نظر می رسند.
این لایه ها به دلیل رسانایی الکتریکی فوق العاده و شفافیت بالایشان، کلید پیشرفت های فناوری لنزهای هوشمند با دید XR، نظارت بر سلامت و قابلیت جست وجو در محتوا هستند. ادغام این لایه های فوق نازک، امری ضروری است؛ زیرا این ویژگی ها به دستگاه های الکترونیکی اجازه می دهد که به طور یکپارچه در ساختار لنز جاسازی شوند، ضخامت لنزهای پزشکی موجود را حفظ کنند و در عین حال عملکرد و راحتی را افزایش دهند.