روزهای گذشته پس از توضیحاتی درباره نانو مواد، به نانوموادهای «صفر بعدی» و «یک بعدی» پرداختیم. امروز نوع دیگری از این نانو مواد که به «دو بعدی» شهرت دارند می‌پردازیم. نانوموادی که بالاترین رسانایی الکتریکی و گرمایی در حین شفافیت و سبکی، داشتن استحکام بالا همراه با انعطاف‌پذیری و سبکی فوق‌العاده بخشی از خواص ویژه آن است.
به گزارش مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، نانومواد دو بعدی یک گروه دیگر از نانوساختارها هستند. اصولاً نانومواد دو بعدی در دو حالت گوناگون و کاملاً متفاوت وجود دارند. حالت معروف‌تر لایه‌های نازک (Thin-film) است. لایه نازک بر روی سطح یک ماده دیگر به نام زیر لایه (Substrate) به شکل یک لایه قرار می‌گیرد.
لایه‌های نازک کاربردهای فراوانی در حوزه‌های مختلف دارند. در ساخت ادوات الکترونیکی و اپتیکی به طور گسترده لایه‌های نازک مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین لایه‌های نازک در ایجاد ویژگی‌های سطحی دلخواه مثل مقاومت به خوردگی، مقاومت به سایش و غیره کاربردهای فراوانی دارند.
شبیه به موارد قبل در لایه‌های نازک و در مواد نیمه‌هادی اگر ضخامت به حدی کم باشد که اثرات کوانتومی غالب شود به لایه نازک چاه کوانتومی (Quantum-well) گویند.
در لایه‌های نازک اغلب نیاز است که ضخامت در تمامی مکان‌ها یکسان باشد و بین زیر لایه و لایه نازک چسبندگی خوبی برقرار باشد. حساسیت نسبت به کیفیت لایه‌ها بسته به کاربرد مورد نظر دارد و دوباره عموماً حساسیت‌ها در الکترونیک و اپتیک بیشتر است.
دسته دیگر مواد دو بعدی که در مقایسه با لایه‌های نازک اهمیت کمتری دارند آن‌هایی هستند که مستقل از یک زیرلایه اند. از این گروه می‌توانیم نانوصفحه ها (Nanoplate) و نانوورق ها ((Nanosheet را نام برد.
نانوصفحه ها غالباً از نانوورق ها ضخامت بیشتری دارند. سنتز این نانوساختارها شدیداً به بستگی به ساختار کریستالی ماده و شرایط سنتز بستگی دارد. چاه‌های کوانتومی در این گروه دوم نانوساختارهای دو بعدی نیز می‌توانند وجود داشته باشند گر چه اهمیتشان کمتر است.
اگر یک تک لایه گرافیت را به طور مجزا در نظر بگیریم این تک لایه را گرافن (Graphene) می‌نامند. ضخامت گرافن خیلی کمتر از نانومتر و در حد شعاع یک اتم کربن است. گرافن خواص الکترونیکی، نوری، مکانیکی و ... فوق‌العاده‌ای دارد.
سطح ویژه بالا، بالاترین رسانایی الکتریکی و گرمایی در حین شفافیت و سبکی، داشتن استحکام بالا همراه با انعطاف‌پذیری و سبکی فوق‌العاده بخشی از خواص ویژه این ماده است. این خواص فوق‌العاده بر اهمیت و کاربردهای آن افزوده است به‌طوری‌که حجم عظیم مقالات بین‌المللی درباره خواص و کاربردهای این ماده است.
در همین راستا ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری به‌منظور هرچه بیشتر فناوری‌های نانویی در ایران فعالیت دارد.
پایان پیام/29