fbpx
Sunday, November 17Modern Manufacturing

นักวิจัยพัฒนาอุปกรณ์ Graphene ที่เป็นทั้งฉนวนและตัวเหนี่ยวนำยิ่งยวด

ทีมนักวิจัยจาก U.S. Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) พัฒนาอุปกรณ์จากวัสดุ Graphene ที่มีคุณสมบัติเป็นทั้งตัวเหนี่ยวนำและเป็นฉนวนได้ในอุปกรณ์เดียว



Graphene ที่ถูกพัฒนาขึ้นมานั้นมีขนาดเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์ แต่กลับมีความสามารถที่สำคัญอย่างยิ่ง โดยมันสามารถสลับสถานะจากวัสดุที่มีคุณสมบัติตัวนำยิ่งยวดที่นำไฟฟ้าได้โดยไม่สูญเสียพลังงาน กลายเป็นฉนวนที่มีคุณสมบัติป้องกันกระแสไฟฟ้า ทั้งยังสามารถกลับมาเป็นคุณสมบัตินำไฟฟ้าได้อย่างง่ายดายอีกด้วยแค่เพียงสับสวิตช์

อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบขึ้นจากชั้น Graphene บาง ๆ ขนาดอะตอม (2 มิติ) เป็นจำนวน 3 ชั้น และถูกประกบด้วย Boron Nitride ที่เป็น 2 มิติเช่นกัน ทำให้เกิดแพทเทิร์นที่ทำซ้ำกันเรียกว่า Moiré Superlattice ซึ่งสามารถเหนี่ยวนำไฟฟ้าได้โดยไร้ความต้านทานแม้ว่าอยู่ในสถานะที่มีอุณหภูมิสูงกว่าที่คาดคิด หรือแม้กระทั่งมีอุณหภูมิที่ติดลบ

ความสำเร็จนี้เป็นการต่อยอดมาจากการสังเกตคุณสมบัติของ Mott Insulator ซึ่งเป็นวัสดุที่หยุดบทบาทการเหนี่ยวนำไฟฟ้าเมื่ออุณหภูมิลดต่ำกว่าจุดเยือกแข็งหลายร้อยองศาเซลเซียส ซึ่งมีสมมติฐานว่าหากเพิ่ม Electron หรือประจุบวกเข้าไปเพื่อสร้างสถานะตัวนำยวดยิ่ง

ที่มา:
Sciencedaily.com

Thos
"I can't understand why people are frightened of new ideas. I'm frightened of the old ones"
John Milton Cage Jr.