طراحی سامانه پوشش دهی لایه‌های کربن شبه الماسی

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست‌جمهوری، ابوطالب مرادی مدیرعامل شرکت دانش‌بنیان فناوری پلاسمای تریتا در خصوص فعالیت های این شرکت و دستاوردهای آن گفت: به علت پیش زمینه فنی که در مهندسی برق داشتم و مبحث بین رشته‌ای که فناوری پلاسما دارد، توانستم بسیاری از وسایلی را که این فناوری برای کاربردی شدن در صنعت نیاز دارد بسازم. در ادامه با توجه به حمایت‌هایی که معاونت علمی ریاست جمهوری از شرکت‌های دانش بنیان داشت، موفق شدیم گواهی دانش بنیان را برای چند محصول دریافت کنیم.

وی در تبیین محصولات این مجموعه به رابطه مستقیم پیشرفت کشور با میزان سرمایه‌گذاری در حوزه علم و فناوری اشاره و تصریح کرد: یکی از فیلدهای فناورانه که می تواند کشور را پیشرفته کند، حوزه پلاسما است. پلاسما، حالت چهارم ماده است که خواص بسیار منحصر به فردی دارد و در زمینه‌های مختلف مانند الکترونیک، اپتیک، صنایع دارویی، کشاورزی و پزشکی کاربردهای جذاب و منحصر به فردی دارد.

استریل کردن پودر موادغذایی در عین حفظ کیفیت

وی به فعالیت‌های متنوع این شرکت اشاره کرد و اظهار داشت: در حوزه صنایع غذایی با استفاده از سامانه‌ای که در اختیار داشتیم پودر مواد غذایی را طوری استریل کردیم که روش های مرسوم دیگر مانند کاهش نوترون یا اشعه فرابنفش نمی‌توانستند در عین حفظ کیفیت غذا، شرایط استریل سازی و کاهش بار میکروبی را فراهم کنند. در واقع با بهره‌گیری از فناوری‌ای که در اختیار داشتیم، موفق شدیم پودری که در صنایع دارویی و صنایع غذایی استفاده می‌شود را استریل کنیم.

این فعال حوزه دانش بنیان افزود: حوزه دیگری که در آن موفقیت کسب کردیم، سلول‌های خورشیدی است؛ به این ترتیب که در سامانه پلاسما ماکروویو سطح خلاء توانستیم بازدهی سلول‌های خورشیدی را افزایش دهیم و همچنین زمان مورد نیاز برای تولید این سلول‌ها را کاهش دهیم.

مرادی حوزه دیگر فعالیت این مجموعه را چاپ و بسته بندی اعلام و تصریح کرد: قوطی های مرتبط با صنایع مختلف را با دستگاه هایی که در شرکت تولید کرده‌ایم به گونه‌ای پردازش شده که چسبندگی برچسب‌ها روی آن‌ها بهبود پیدا کند و این توانمندی را بیابیم که روی پلیمرهای ارزان قیمتT چاپ بسیار باکیفیتی را داشته باشیم.

وی پردازش بذرهای گیاهان در داخل محیط پلاسما را از دیگر اقدامات این شرکت برشمرد و یادآور شد: با استفاده از دستگاه‌هایی که در داخل مجموعه خود توسعه داده‌ایم، سرعت رشد و جوانه زنی گیاهان مختلف افزایش بسیار زیادی یافته است. این موضوع موجب آب بری کمتر، کاهش هزینه های تولید و افزایش تولید محصولات گیاهی می شود.

مدیرعامل شرکت فناوری پلاسمای تریتا در مورد سامانه پوشش دهی لایه های کربن شبه الماسی گفت: الماس یکی از گران بهاترین و سخت ترین مواد موجود در طبیعت است و این ماده با بازار حدود ۹۰ میلیارد دلاری کاربردهای بسیار مختلفی در صنعت دارد؛ علاوه بر کاربردهای زینتی و جواهرآلات، در قطعات صنعتی که تحت شرایط بسیار سختی قرار دارند و ممکن است به دلیل شرایط محیطی، سایش و فرسایش زیادی پیدا کنند، الماس پوشش دهی می شود. همچنین در سایر حوزه‌ها مانند سنسورها و بسیاری از مباحث اپتیکی نیاز به محیط الماس وجود دارد.

مرادی با بیان اینکه الماس در طبیعت بسیار محدود است و برای تولید آن نیاز به شرایطی مانند دمای بالا، فشار بالا و زمان زیاد وجود دارد، خاطرنشان کرد: از همین رو نیاز به روش هایی داریم که بتوانیم برای رفع نیاز، الماس را در آزمایشگاه رشد دهیم. یکی از سامانه هایی که می تواند شکل های مختلف الماس را روی سطوح گوناگون ایجاد کند، محیط پلاسما است.

اعطای تسهیلات به پوشش دهی لایه های کربن شبه الماسی

وی همچنین گفت: با توجه به توانمندی و دانش فنی که در مجموعه خود در اختیار داریم، تلاش کردیم با دریافت حمایت از بخش‌های مختلف ستاد توسعه فناوری‌های اپتیک و کوانتوم معاونت علمی ریاست جمهوری، این سامانه را توسعه دهیم. همچنین با پیگیری‌های انجام شده توسط این معاونت توانستیم برای ساخت این سامانه که تحت عنوان پوشش‌دهی لایه‌های کربن شبه الماسی است، تسهیلات دریافت کنیم.

مرادی، سختی لایه‌های شبه الماسی را به دلیل وجود نانوالماس و شبکه کریستالی الماس‌گونه داخل آن‌ها شبیه به الماس ارزیابی کرد و گفت: مزیت دیگری هم که دارند این است که سایش آنها نزدیک به صفر است؛ یعنی علاوه بر اینکه سختی بالایی دارند، از میزان سایش پایین هم برخوردارند.

به گفته این فعال حوزه دانش بنیان، این لایه‌های شبه الماسی در حوزه‌های مختلف مثل حوزه باتری‌های لیتیومی و افزایش طول عمر این باتری‌ها، اپتیک (برای پنجره های فروسرخ) و حوزه تجهیزات صنعتی که برای ابزارهای برش و تراش این لایه مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این لایه می‌تواند روی ایمپلنت‌های پزشکی و ابزارهای جراحی، مورد استفاده قرار بگیرد.

استفاده از پلاسمای ماکروویو تحت خلا جهت رشد بلور الماس

مرادی درخصوص پلاسمای ماکروویو تحت خلاء نیز توضیح داد: این پلاسما یکی از پربازده‌ترین و چگال‌ترین پلاسماهایی است که در سیستم صنعتی وجود دارد که عموما برای رشد بلور الماس استفاده می شود. اما حوزه جدیدی که الماس می تواند آینده را شکل دهد، حوزه فن‌آوری‌های کوانتومی است؛ این فن‌آوری می‌تواند کمک کند محاسباتی که صدها سال زمان نیاز دارد، طی مدت کوتاهی انجام شود و در حوزه‌های سنسوری نیز در حال ایجاد یک انقلاب است. الماس به دلیل مشخصات منحصر به فرد کوانتومی خود یکی از اصلی‌ترین کاندیداها برای توسعه در مسیر این کاربرد است.

وی تاکید کرد: همچنین در صورت حمایت کافی از این دستگاه تحت خلاء که گواهی دانش بنیان آن هم اخذ شده، می توانیم از آن در حوزه رشد بلور الماس روی سطوح مختلف استفاده کنیم. در حال حاضر در دانشگاه تهران نمونه ای از آن برای کاربردهای حوزه‌های میکرومکانیکال و بیولوژی مستقر شده و یکی از آینده‌دارترین سامانه‌هایی خواهد بود که ما در شرکت خود توسعه داده‌ایم.