Revoliucija mikroelektronikoje: nauja medžiagų sistema ateičiai!

Revoliucija mikroelektronikoje: nauja medžiagų sistema ateičiai!

Mikroelektronikos srityje neišvengiami naujoviški pokyčiai, kuriuos inicijuoja Ilmenau technikos universiteto mokslinių tyrimų projektas. Tarpdisciplininė komanda sukūrė naują medžiagų sistemą, pagamintą iš polimerų, kuri turi reikšmingai prisidėti prie elektroninių komponentų tobulinimo. Šią medžiagų sistemą sudaro trys pagrindiniai komponentai: elektrai laidus polimeras, katalizatorius oksidacijos pažeidimams aptikti ir taisyti ir monomeras, kuris veikia kaip molekulinis pleistras. Šių elementų derinys gali žymiai padidinti elektroninių komponentų efektyvumą ir ilgaamžiškumą, pvz tu-ilmanau.de pranešė.

Projektui vadovauja prof. Robertas Geitneris, fizikinės chemijos ir katalizės ekspertas. Geitneris ypač rūpinasi chemine medžiagų savybių analize. Jam pritaria prof. Christianas Dreßleris, kuris, kaip teorinis kietojo kūno fizikas, imituoja molekulių reakcijos elgseną. Šį tarpdisciplininį teorijos ir praktikos ryšį sustiprina doktorantė Henrike Zacher, kurianti funkcines medžiagų sistemas laboratoriniams tyrimams. Ilgalaikis komandos tikslas – sukurti tvaresnę alternatyvą klasikinėms mikroelektronikos medžiagoms.

Technologijų ir iššūkių palaikymas

Tyrimu siekiama ne tik tobulinti esamas medžiagas, bet ir sukurti naujas organines funkcines medžiagas, tinkamas tirpalais pagrįstiems apdorojimo procesams. Remiantis informacija iš iap.fraunhofer.de Ypatingas dėmesys čia skiriamas bedefektų polimerų sintezei. Tam reikia sumažinti priemaišas iki ppm diapazono, taip pat optimizuoti valymo procesus monomero gamybos metu.

Be to, elektroaktyvių polimerų srityje kuriami nauji dielektriniai polimerai. Tai gali padidinti pavarų efektyvumą. Pavyzdžiui, elektromechaninis minkštųjų kondensatorių sujungimas leidžia atlikti dideles deformacijas, kurios gali būti naudingos įvairiose srityse, įskaitant miniatiūrinius siurblius ir optinio derinimo įrenginius. iap.fraunhofer.de pabrėžia, kad su tuo susijusius iššūkius, ypač dėl aukštos perjungimo įtampos, galima spręsti taikant naujus metodus, siekiant padidinti pralaidumą ir sumažinti elastingumo modulį.

Naujas silikono pagrindu pagamintų elastomerų cheminio modifikavimo procesas leidžia kovalentiškai sujungti organinius dipolius su silikono matrica. Šis metodas apsaugo nuo aglomeracijų susidarymo ir užtikrina homogeniškas plėveles, optimizuotas dabartinių technologijų reikalavimams. Šių medžiagų taikymo pavyzdžiai yra į ateitį orientuotos sistemos, pvz., dirbtiniai raumenys ir patobulintos tempimo jėgos.

Ateities perspektyva

Šio tyrimo tikslai yra daug žadantys. Jie galėtų ne tik pakeisti mikroelektroniką, bet ir nustatyti naujus medžiagų gamybos bei funkcionalumo standartus robotikos ir automatikos srityje. Tvarus požiūris į funkcinių polimerų kūrimą ir naudojimą žada ne tik ekonominę naudą, bet ir ekologišką gamybos būdą.