Финансовый гений Информационный портал Создан робот для автоматической сборки дизайнерских наноматериалов

Создан робот для автоматической сборки дизайнерских наноматериалов

Создан робот для автоматической сборки дизайнерских наноматериалов

Гетероструктуры Ван-дер-Ваальса — это собрания атомарно тонких двумерных кристаллических материалов, которые обладают прекрасными свойствами проводимости для использования в современных электронных устройствах. Известным примером двумерного полупроводника будет графен, состоящий из сотовой решетки атомов углерода толщиной всего в один атом. Раньше разработка гетероструктур Ван-дер-Ваальса была ограничена сложными и трудоемкими ручными операциями, необходимыми для их производства. Двумерные кристаллы, полученные путем эксфолиации сыпучего материала, нужно было идентифицировать, собирать, а затем укладывать вместе вручную. Такой процесс явно не подходит для промышленного производства электронных устройств с вандерваальсовыми гетероструктурами.

Группа японских ученых из Института промышленной науки при Токийском университете решила эту проблему, разработав автоматизированного робота, который значительно ускоряет сборку двумерных кристаллов и формирование вандерваальсовых гетероструктур. Робот состоит из автоматического высокоскоростного оптического микроскопа, который обнаруживает кристаллы и записывает их положения и параметры в компьютерную базу данных. Специальное ПО проектирует гетероструктуры, используя информацию в базе данных. Затем гетероструктура собирается роботизированным оборудованием, управляемым компьютерным алгоритмом.

Результаты работы были опубликованы в Nature Communications.

«Робот может найти, поднять и собрать двумерные кристаллы в небольшом ящике», говорит автор работы Сатору Масубучи. «Он способен находить до 400 графеновых хлопьев в час, что намного быстрее, чем если делать это вручную».

Создан робот для автоматической сборки дизайнерских наноматериалов

Собирая графеновые хлопья в гетероструктуры Ван-дер-Ваальса, робот сумел составить до четырех слоев в час. С его помощью создали вандерваальсовую гетероструктуру (на фото выше) из 29 чередующихся слоев графена и шестиугольного нитрида бора (другого распространенного полупроводника). Рекордное число слоев, произведенных вручную, было 13, поэтому робот значительно превзошел людей в способности к этой операции.

Разработка такого робота значительно ускорит и улучшит производство гетероструктур и их использование в электронных устройствах, шаг за шагом приближая нас к созданию устройств, содержащих дизайнерские материалы на атомном уровне.

Источник

Related Post

Pioneer AVIC-ZH09-MEV: GPS-навигатор для электромобилейPioneer AVIC-ZH09-MEV: GPS-навигатор для электромобилей

Появление электрифицированных автомобилей привело к появлению на рынке сопутствующих товаров. Компания Pioneer выпустила свой первый GPS-навигатор, разработанный специально для использования в электромобилях. Модель AVIC-ZH09-MEV оборудована множеством датчиков и имеет

Рецепт для воскресного завтрака: сырники с заварным кремомРецепт для воскресного завтрака: сырники с заварным кремом

Диетологи и адепты правильного питания не перестают твердить: творог — лучший вариант для завершения дня и, соответственно, блюда из него идеально подходят для ужина. Правила на то и правила, чтобы

Новый драйвер AMD Radeon исправляет долгие загрузки в Destiny 2 и лаги в Witcher 3Новый драйвер AMD Radeon исправляет долгие загрузки в Destiny 2 и лаги в Witcher 3

Компания AMD выпустила новый драйвер для видеокарт Radeon, который исправляет множество актуальных проблем, а также добавляет поддержку апрельского обновления Windows 10 и программного обеспечения PlayReady 3.0. Особенности драйвера AMD Radeon