ثورة في الإلكترونيات الدقيقة: نظام مادي جديد للمستقبل!

ثورة في الإلكترونيات الدقيقة: نظام مادي جديد للمستقبل!

هناك تطورات مبتكرة وشيكة في مجال الإلكترونيات الدقيقة، والتي بدأها مشروع بحثي في ​​جامعة إلميناو التقنية. قام فريق متعدد التخصصات بإنشاء نظام مواد جديد مصنوع من البوليمرات يهدف إلى تقديم مساهمة كبيرة في تحسين المكونات الإلكترونية. يتكون نظام المواد هذا من ثلاثة مكونات رئيسية: بوليمر موصل للكهرباء، ومحفز لاكتشاف وإصلاح أضرار الأكسدة، ومونومر يعمل كرقعة جزيئية. إن الجمع بين هذه العناصر لديه القدرة على زيادة كفاءة وطول عمر المكونات الإلكترونية بشكل كبير، مثل tu-ilmenau.de ذكرت.

ويرأس المشروع البروفيسور روبرت جايتنر، وهو خبير في الكيمياء الفيزيائية والحفز الكيميائي. يهتم جايتنر بشكل خاص بالتحليل الكيميائي لخصائص المواد. ويدعمه البروفيسور كريستيان دريسلر، الذي يحاكي، باعتباره فيزيائيًا نظريًا في الحالة الصلبة، سلوك تفاعل الجزيئات. تم تعزيز هذا الارتباط متعدد التخصصات بين النظرية والتطبيق من قبل طالب الدكتوراه هنريك زاكر، الذي يقوم بتطوير أنظمة المواد الوظيفية للاختبارات المعملية. يتمثل هدف الفريق على المدى الطويل في إنشاء بديل أكثر استدامة للمواد الكلاسيكية في مجال الإلكترونيات الدقيقة.

دعم التقنيات والتحديات

لا يهدف البحث إلى تحسين المواد الموجودة فحسب، بل يهدف أيضًا إلى تطوير مواد وظيفية عضوية جديدة مناسبة لعمليات المعالجة القائمة على الحلول. بحسب المعلومات الواردة من iap.fraunhofer.de وينصب التركيز بشكل خاص هنا على تخليق البوليمرات الخالية من العيوب. وهذا يتطلب تقليل الشوائب إلى نطاق جزء في المليون بالإضافة إلى تحسين عمليات التنقية أثناء إنتاج المونومر.

وبالإضافة إلى ذلك، يجري تطوير بوليمرات عازلة جديدة في مجال البوليمرات النشطة كهربائيا. هذه لديها القدرة على زيادة كفاءة المحركات. على سبيل المثال، يؤدي الاقتران الكهروميكانيكي في المكثفات اللينة إلى حدوث تشوهات كبيرة يمكن أن تكون مفيدة في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك المضخات المصغرة وأجهزة المحاذاة البصرية. iap.fraunhofer.de يؤكد على أن التحديات المرتبطة، ولا سيما الفولتية العالية التبديل، يمكن معالجتها بطرق جديدة لزيادة السماحية وتقليل معامل المرونة.

عملية جديدة للتعديل الكيميائي لللدائن المرنة القائمة على السيليكون تجعل من الممكن ربط ثنائيات الأقطاب العضوية تساهميًا بمصفوفة السيليكون. تمنع هذه الطريقة التجمعات وتضمن أغشية متجانسة تم تحسينها لتتوافق مع متطلبات التقنيات الحالية. تتضمن أمثلة تطبيقات هذه المواد الأنظمة ذات التوجه المستقبلي مثل العضلات الاصطناعية والمحركات ذات قدرات التمدد المحسنة.

النظرة المستقبلية

أهداف هذا البحث واعدة. لم يتمكنوا من إحداث ثورة في الإلكترونيات الدقيقة فحسب، بل وضعوا أيضًا معايير جديدة لإنتاج ووظائف المواد في مجال الروبوتات والأتمتة. إن النهج المستدام لتطوير واستخدام البوليمرات الوظيفية لا يعد بفوائد اقتصادية فحسب، بل يعد أيضًا بطريقة إنتاج صديقة للبيئة.