오늘날 Massachusetts Institute of Technology (MIT)의 연구자들은 다양한 환경의 가스에서부터 인간 소화 시스템의 내부 작동에 이르기까지 모니터링을 위해 떠 다니는 미세 입자에 나노 스케일 전자 장치를 접목하는 방법을 고안했습니다.
지난 주 미국 화학 학회의 국립 컨퍼런스 및 박람회에서 매사추세츠 공과 대학의 화학 공학 교수 인 Michael Stella와 연구팀의 Volodymyr Korman 연구원은 반 데르 발스 힘 (원자와 분자 그것들을 더 가깝게 만드는 힘이 그들 사이에 결합을 형성함으로써 2 차원 (2D) 물질로 만들어진 전자 장치가 떠 다니는 입자에 부착 될 수 있습니다.
Strano와 Coman은 이차원 물질 인 이황화 몰리브덴과 이젤 겔화 붕소화물 (전이 금속 디칼 코게 나이드 물질)을 사용하여 빛을 전류로 변환 할 수있는 전원 장치와 분자를 검출 할 수있는 전원 장치 센서 및 센서에 의해 수집 된 데이터를 검색 할 수있는 메모리 장치.
전력, 연구자들은 이황화 텅스텐 diselenide는 PN 이종 접합 다이오드를 형성하기 위해 결합 몰리브덴.이 구성은 공통 PN 접합 태양 전지, 발광 다이오드, 레이저 및 광 검출기 장치이며 주요 섹션.
소자가 빛을 전하로 변환하는 방법을 설명하는 과정에서 Coman은 '준비 과정에서 이황화 몰리브덴이 산화된다. 물질의 얇은 산화물 층은 전하를 저장할 수있는 능력을 가지고있다. 임계 전압이 가해지면 이황화 몰리브덴이 전하를 포착하고 저항의 변화는 다른 상태로 전환. '
이 센서 디바이스는 원자 두께가 원자 저항의 변화에 매우 민감하기 때문에 2D 재료의 강도를 입증합니다.이 경우 연구진은 몰리브덴 이황화물의 단일 레이어를 사용하여 재료의 저항 분자의 존재에 따른 변화.
마지막으로 전자 부품 - 메모리 장치는 항상 2D 자료를 준비하는 것은 매우 쉬운 것으로 입증되지하지만 올해 초, 오스틴 연구자 텍사스 대학은 두 개의 전극을 통해 방법을 발견했다. 원자 층은 메모리 디바이스를 갖는 메모리 디바이스를 제조하는 이황화 몰리브덴의 층 두께 사이에 개재하고, 얻어진 저항치하였습니다. MIT 팀이 장치는 이황화 몰리브덴의 층을 사이에두고 두 전극 사이의 원자의 기본 구조 개발 은으로 이루어진 두 전극의 층은 다른 콜맨 상기에있어서, 금으로 제조된다가, 메모리 장치가 2015 년에 발표 된 연구에 기초 모델링 자연 재료했다.
Coleman에 따르면이 3 가지 장치는 모두 독립적이지만 모두 하나의 칩에 통합되어 있습니다. '모듈화는 각 구성 요소를 교환, 증가 및 감소시킬 수 있도록 우리의 목표입니다.'
전자 장치가 준비되면 팀은 완벽한 미세 입자를 찾고 2D 전자 장치를 부착해야하며 SU-8이라는 미크론 크기의 입자에 배치됩니다. 입자의 주요 특징은 콜로이드라는 것입니다. 입자는 현탁 상태에서 현탁 될 수 있습니다.
연구진은 나노 미터 크기의 전자 장치를 포함하는 입자를 에어로졸 형태로 추진할 수 있음을 발견했으며, 물리학 실험에서 마이크로 로봇이 가스 파이프 라인을 시뮬레이션하여 탄소를 검출했다. 입자 또는 휘발성 유기 화합물.
연구원들은 가스관을 따라 걷고 마이크로 로봇을 수집하기 위해 소형 거울을 추가하여 빛의 반사를 통해 마이크로 로봇을 보았습니다. 마이크로 로봇은 금속 연결이되어 있으며 수집 된 후 마이크로파를 볼 수 있습니다. 저장된 정보.
아날로그 가스 파이프 라인이 첫 번째 테스트 였지만, 연구자들은이 장치를 인간의 소화 시스템 모니터로 사용할 가능성을 조사하고 있습니다.
콜먼 (Coleman)에 따르면 향후 작업의 목표는 칩에 통합 될 수있는 전자 부품 라이브러리를 확장하는 것입니다.
그는 다음과 같이 덧붙였다. "우리는 인간의 소화 시스템, 넓은 지역 모니터링, 파이프 라인 모니터링 확장 및 지질 탐사와 같은 다른 응용 분야에 이러한 다양한 기계를 적용 할 것입니다."