Revolutsioon mikroelektroonikas: uus materjalisüsteem tulevikuks!

Revolutsioon mikroelektroonikas: uus materjalisüsteem tulevikuks!

Mikroelektroonika valdkonnas on ees ootamas uuenduslikud arengud, mille algatajaks on Ilmenau tehnikaülikooli uurimisprojekt. Interdistsiplinaarne meeskond on loonud uudse polümeeridest materjalisüsteemi, mille eesmärk on anda märkimisväärne panus elektrooniliste komponentide täiustamisse. See materjalisüsteem koosneb kolmest põhikomponendist: elektrit juhtivast polümeerist, katalüsaatorist oksüdatsioonikahjustuste tuvastamiseks ja parandamiseks ning monomeerist, mis toimib molekulaarse plaastrina. Nende elementide kombinatsioon võib oluliselt suurendada elektrooniliste komponentide tõhusust ja pikaealisust, nagu näiteks tu-ilmanau.de teatatud.

Projekti juhib füüsikalise keemia ja katalüüsi ekspert prof Robert Geitner. Geitner tegeleb eriti materjali omaduste keemilise analüüsiga. Teda toetab prof Christian Dreßler, kes teoreetilise tahkisfüüsikuna simuleerib molekulide reaktsioonikäitumist. Seda interdistsiplinaarset seost teooria ja praktika vahel tugevdab doktorant Henrike Zacher, kes töötab välja funktsionaalseid materjalisüsteeme laboritestide jaoks. Meeskonna pikaajaline eesmärk on luua jätkusuutlikum alternatiiv klassikalistele materjalidele mikroelektroonikas.

Toetavad tehnoloogiad ja väljakutsed

Uurimistöö eesmärk ei ole ainult olemasolevate materjalide täiustamine, vaid ka uute orgaaniliste funktsionaalsete materjalide väljatöötamine, mis sobivad lahenduspõhisteks töötlemisprotsessideks. Vastavalt teabele iap.fraunhofer.de Erilist tähelepanu pööratakse siin defektideta polümeeride sünteesile. See nõuab lisandite minimeerimist kuni ppm vahemikuni ning puhastusprotsesside optimeerimist monomeeri tootmise ajal.

Lisaks töötatakse elektroaktiivsete polümeeride valdkonnas välja uusi dielektrilisi polümeere. Need võivad suurendada täiturmehhanismide tõhusust. Näiteks võimaldab pehmete kondensaatorite elektromehaaniline sidumine suuri deformatsioone, mis võivad olla kasulikud mitmesugustes rakendustes, sealhulgas miniatuursetes pumbades ja optilistes joondusseadmetes. iap.fraunhofer.de rõhutab, et sellega seotud probleeme, eelkõige kõrgeid lülituspingeid, saab lahendada uute meetoditega, et suurendada läbilaskvust ja vähendada elastsusmoodulit.

Uus silikoonil põhinevate elastomeeride keemilise modifitseerimise protsess võimaldab orgaanilisi dipoole kovalentselt siduda silikoonmaatriksiga. See meetod hoiab ära aglomeratsiooni ja tagab homogeensed kiled, mis on optimeeritud praeguste tehnoloogiate nõuetele. Nende materjalide rakenduste näideteks on tulevikku suunatud süsteemid, nagu tehislihased ja täiustatud venitusvõimega ajamid.

Väljavaade tulevikuks

Selle uurimistöö eesmärgid on paljulubavad. Need ei suutnud mitte ainult revolutsiooni teha mikroelektroonikas, vaid seada ka uued standardid materjalide tootmisele ja funktsionaalsusele robootika ja automatiseerimise valdkonnas. Säästev lähenemine funktsionaalsete polümeeride väljatöötamisele ja kasutamisele tõotab mitte ainult majanduslikku kasu, vaid ka keskkonnasõbralikku tootmismeetodit.