Rivoluzione nella microelettronica: nuovo sistema di materiali per il futuro!

Rivoluzione nella microelettronica: nuovo sistema di materiali per il futuro!

Nel campo della microelettronica sono imminenti sviluppi innovativi, che vengono avviati da un progetto di ricerca presso l'Università Tecnica di Ilmenau. Un team interdisciplinare ha creato un nuovo sistema di materiali costituito da polimeri che intende fornire un contributo significativo al miglioramento dei componenti elettronici. Questo sistema materiale è costituito da tre componenti chiave: un polimero elettricamente conduttivo, un catalizzatore per rilevare e riparare i danni dovuti all'ossidazione e un monomero che agisce come un cerotto molecolare. La combinazione di questi elementi ha il potenziale per aumentare significativamente l'efficienza e la longevità dei componenti elettronici, come ad esempio tu-ilmenau.de segnalato.

Il progetto è guidato dal Prof. Robert Geitner, esperto di chimica fisica e catalisi. Geitner si occupa particolarmente dell'analisi chimica delle proprietà dei materiali. È supportato dal Prof. Christian Dreßler, che, come fisico teorico dello stato solido, simula il comportamento di reazione delle molecole. Questa connessione interdisciplinare tra teoria e pratica è rafforzata dal dottorando Henrike Zacher, che sta sviluppando sistemi di materiali funzionali per test di laboratorio. L'obiettivo a lungo termine del team è creare un'alternativa più sostenibile ai materiali classici nella microelettronica.

Supportare le tecnologie e le sfide

La ricerca mira non solo a migliorare i materiali esistenti, ma anche a sviluppare nuovi materiali funzionali organici adatti a processi di lavorazione basati su soluzioni. Secondo le informazioni di iap.fraunhofer.de Un focus speciale qui è sulla sintesi di polimeri privi di difetti. Ciò richiede la riduzione al minimo delle impurità fino all'intervallo di ppm e l'ottimizzazione dei processi di purificazione durante la produzione del monomero.

Inoltre, nel settore dei polimeri elettroattivi si stanno sviluppando nuovi polimeri dielettrici. Questi hanno il potenziale per aumentare l’efficienza degli attuatori. Ad esempio, l’accoppiamento elettromeccanico nei condensatori morbidi consente grandi deformazioni che possono essere utili in una varietà di applicazioni, comprese pompe miniaturizzate e dispositivi di allineamento ottico. iap.fraunhofer.de sottolinea che le sfide associate, in particolare le elevate tensioni di commutazione, possono essere affrontate con nuovi metodi per aumentare la permettività e ridurre il modulo di elasticità.

Un nuovo processo per la modificazione chimica degli elastomeri a base siliconica consente di legare covalentemente dipoli organici alla matrice siliconica. Questo metodo previene le agglomerazioni e garantisce film omogenei ottimizzati per i requisiti delle tecnologie attuali. Esempi di applicazioni per questi materiali includono sistemi orientati al futuro come muscoli artificiali e attuatori con capacità di allungamento migliorate.

Prospettive per il futuro

Gli obiettivi di questa ricerca sono promettenti. Potrebbero non solo rivoluzionare la microelettronica, ma anche stabilire nuovi standard per la produzione e la funzionalità dei materiali nel campo della robotica e dell’automazione. Un approccio sostenibile allo sviluppo e all’uso di polimeri funzionali promette non solo vantaggi economici, ma anche un metodo di produzione rispettoso dell’ambiente.