Επανάσταση στη μικροηλεκτρονική: Νέο σύστημα υλικών για το μέλλον!

Επανάσταση στη μικροηλεκτρονική: Νέο σύστημα υλικών για το μέλλον!

Καινοτόμες εξελίξεις επίκεινται στον τομέα της μικροηλεκτρονικής, οι οποίες ξεκινούν από ένα ερευνητικό πρόγραμμα στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Ilmenau. Μια διεπιστημονική ομάδα δημιούργησε ένα νέο σύστημα υλικών κατασκευασμένο από πολυμερή που προορίζεται να συμβάλει σημαντικά στη βελτίωση των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων. Αυτό το σύστημα υλικού αποτελείται από τρία βασικά συστατικά: ένα ηλεκτρικά αγώγιμο πολυμερές, έναν καταλύτη για την ανίχνευση και την επιδιόρθωση ζημιών από την οξείδωση και ένα μονομερές που λειτουργεί ως μοριακό έμπλαστρο. Ο συνδυασμός αυτών των στοιχείων έχει τη δυνατότητα να αυξήσει σημαντικά την απόδοση και τη μακροζωία ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, όπως π.χ. tu-ilmenau.de αναφέρθηκε.

Το έργο διευθύνεται από τον καθηγητή Robert Geitner, ειδικό στη φυσική χημεία και την κατάλυση. Ο Geitner ασχολείται ιδιαίτερα με τη χημική ανάλυση των ιδιοτήτων του υλικού. Υποστηρίζεται από τον καθηγητή Christian Dreßler, ο οποίος, ως θεωρητικός φυσικός στερεάς κατάστασης, προσομοιώνει τη συμπεριφορά αντίδρασης των μορίων. Αυτή η διεπιστημονική σύνδεση μεταξύ θεωρίας και πράξης ενισχύεται από τον διδακτορικό φοιτητή Henrike Zacher, ο οποίος αναπτύσσει λειτουργικά συστήματα υλικών για εργαστηριακές δοκιμές. Ο μακροπρόθεσμος στόχος της ομάδας είναι να δημιουργήσει μια πιο βιώσιμη εναλλακτική λύση στα κλασικά υλικά στη μικροηλεκτρονική.

Υποστήριξη τεχνολογιών και προκλήσεων

Η έρευνα στοχεύει όχι μόνο στη βελτίωση των υφιστάμενων υλικών, αλλά και στην ανάπτυξη νέων οργανικών λειτουργικών υλικών κατάλληλων για διαδικασίες επεξεργασίας που βασίζονται σε λύσεις. Σύμφωνα με πληροφορίες από iap.fraunhofer.de Εδώ δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στη σύνθεση πολυμερών χωρίς ελαττώματα. Αυτό απαιτεί ελαχιστοποίηση των ακαθαρσιών μέχρι το εύρος ppm καθώς και βελτιστοποίηση των διαδικασιών καθαρισμού κατά την παραγωγή μονομερών.

Επιπλέον, νέα διηλεκτρικά πολυμερή αναπτύσσονται στον τομέα των ηλεκτροενεργών πολυμερών. Αυτά έχουν τη δυνατότητα να αυξήσουν την απόδοση των ενεργοποιητών. Για παράδειγμα, η ηλεκτρομηχανική σύζευξη σε μαλακούς πυκνωτές επιτρέπει μεγάλες παραμορφώσεις που μπορούν να είναι χρήσιμες σε ποικίλες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των μικροσκοπικών αντλιών και των συσκευών οπτικής ευθυγράμμισης. iap.fraunhofer.de τονίζει ότι οι σχετικές προκλήσεις, ιδίως οι υψηλές τάσεις μεταγωγής, μπορούν να αντιμετωπιστούν με νέες μεθόδους για την αύξηση της διαπερατότητας και τη μείωση του συντελεστή ελαστικότητας.

Μια νέα διαδικασία για τη χημική τροποποίηση ελαστομερών με βάση τη σιλικόνη καθιστά δυνατή την ομοιοπολική σύνδεση οργανικών διπόλων στη μήτρα σιλικόνης. Αυτή η μέθοδος αποτρέπει τη συσσωμάτωση και εξασφαλίζει ομοιογενή φιλμ που είναι βελτιστοποιημένα για τις απαιτήσεις των σύγχρονων τεχνολογιών. Παραδείγματα εφαρμογών για αυτά τα υλικά περιλαμβάνουν συστήματα προσανατολισμένα στο μέλλον, όπως τεχνητοί μύες και ενεργοποιητές με βελτιωμένες δυνατότητες τεντώματος.

Προοπτικές για το μέλλον

Οι στόχοι αυτής της έρευνας είναι πολλά υποσχόμενοι. Μπορούσαν όχι μόνο να φέρουν επανάσταση στη μικροηλεκτρονική, αλλά και να θέσουν νέα πρότυπα για την παραγωγή και τη λειτουργικότητα των υλικών στον τομέα της ρομποτικής και του αυτοματισμού. Μια βιώσιμη προσέγγιση για την ανάπτυξη και τη χρήση λειτουργικών πολυμερών υπόσχεται όχι μόνο οικονομικά οφέλη, αλλά και μια φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο παραγωγής.