Revolūcija mikroelektronikā: jauna materiālu sistēma nākotnei!

Revolūcija mikroelektronikā: jauna materiālu sistēma nākotnei!

Mikroelektronikas jomā nenovēršami gaidāmi jauninājumi, ko ierosina Ilmenau Tehniskās universitātes pētniecības projekts. Starpdisciplināra komanda ir izveidojusi jaunu materiālu sistēmu, kas izgatavota no polimēriem, kas paredzēta, lai sniegtu nozīmīgu ieguldījumu elektronisko komponentu uzlabošanā. Šī materiāla sistēma sastāv no trim galvenajām sastāvdaļām: elektriski vadoša polimēra, katalizatora oksidācijas bojājumu noteikšanai un labošanai un monomēra, kas darbojas kā molekulārais plāksteris. Šo elementu kombinācijai ir iespēja būtiski palielināt elektronisko komponentu efektivitāti un ilgmūžību, piemēram, tu-ilmanau.de ziņots.

Projektu vada prof. Roberts Geitners, fizikālās ķīmijas un katalīzes eksperts. Geitners īpaši nodarbojas ar materiālu īpašību ķīmisko analīzi. Viņu atbalsta prof. Kristians Dreslers, kurš kā teorētisks cietvielu fiziķis simulē molekulu reakcijas uzvedību. Šo starpdisciplināro saikni starp teoriju un praksi pastiprina doktorants Henrike Zacher, kurš izstrādā funkcionālās materiālu sistēmas laboratorijas testiem. Komandas ilgtermiņa mērķis ir radīt ilgtspējīgāku alternatīvu klasiskajiem materiāliem mikroelektronikā.

Atbalsta tehnoloģijas un izaicinājumi

Pētījuma mērķis ir ne tikai uzlabot esošos materiālus, bet arī izstrādāt jaunus organiskus funkcionālus materiālus, kas piemēroti uz risinājumiem balstītiem apstrādes procesiem. Saskaņā ar informāciju no iap.fraunhofer.de Šeit īpaša uzmanība tiek pievērsta bezdefektu polimēru sintēzei. Tam nepieciešams samazināt piemaisījumu daudzumu līdz ppm diapazonam, kā arī optimizēt attīrīšanas procesus monomēra ražošanas laikā.

Turklāt elektroaktīvo polimēru jomā tiek izstrādāti jauni dielektriskie polimēri. Tie var palielināt izpildmehānismu efektivitāti. Piemēram, mīksto kondensatoru elektromehāniskā savienošana nodrošina lielas deformācijas, kas var būt noderīgas dažādos lietojumos, tostarp miniatūros sūkņos un optiskās izlīdzināšanas ierīcēs. iap.fraunhofer.de uzsver, ka saistītās problēmas, jo īpaši augsto komutācijas spriegumu, var risināt ar jaunām metodēm, lai palielinātu caurlaidību un samazinātu elastības moduli.

Jauns silikona bāzes elastomēru ķīmiskās modifikācijas process ļauj kovalenti saistīt organiskos dipolus ar silikona matricu. Šī metode novērš aglomerāciju veidošanos un nodrošina viendabīgas plēves, kas ir optimizētas pašreizējo tehnoloģiju prasībām. Šo materiālu pielietojuma piemēri ir uz nākotni orientētas sistēmas, piemēram, mākslīgie muskuļi un izpildmehānismi ar uzlabotām stiepšanās iespējām.

Nākotnes perspektīva

Šī pētījuma mērķi ir daudzsološi. Tie varētu ne tikai veikt revolūciju mikroelektronikā, bet arī noteikt jaunus standartus materiālu ražošanai un funkcionalitātei robotikas un automatizācijas jomā. Ilgtspējīga pieeja funkcionālo polimēru izstrādei un izmantošanai sola ne tikai ekonomiskus ieguvumus, bet arī videi draudzīgu ražošanas metodi.