Revolutie in de micro-elektronica: nieuw materiaalsysteem voor de toekomst!

Revolutie in de micro-elektronica: nieuw materiaalsysteem voor de toekomst!

Op het gebied van de micro-elektronica staan ​​innovatieve ontwikkelingen op stapel, die worden geïnitieerd door een onderzoeksproject aan de Technische Universiteit van Ilmenau. Een interdisciplinair team heeft een nieuw materiaalsysteem gemaakt van polymeren dat bedoeld is om een ​​belangrijke bijdrage te leveren aan het verbeteren van elektronische componenten. Dit materiaalsysteem bestaat uit drie belangrijke componenten: een elektrisch geleidend polymeer, een katalysator om oxidatieschade op te sporen en te repareren, en een monomeer dat fungeert als een moleculaire patch. De combinatie van deze elementen heeft het potentieel om de efficiëntie en levensduur van elektronische componenten, zoals tu-ilmenau.de gemeld.

Het project wordt geleid door prof. Robert Geitner, een expert in fysische chemie en katalyse. Geitner houdt zich vooral bezig met de chemische analyse van materiaaleigenschappen. Hij wordt ondersteund door prof. Christian Dreßler, die als theoretisch vastestoffysicus het reactiegedrag van moleculen simuleert. Deze interdisciplinaire verbinding tussen theorie en praktijk wordt versterkt door promovendus Henrike Zacher, die functionele materiaalsystemen voor laboratoriumtests ontwikkelt. Het langetermijndoel van het team is het creëren van een duurzamer alternatief voor klassieke materialen in de micro-elektronica.

Ondersteunende technologieën en uitdagingen

Het onderzoek richt zich niet alleen op het verbeteren van bestaande materialen, maar ook op het ontwikkelen van nieuwe organische functionele materialen die geschikt zijn voor oplossingsgerichte verwerkingsprocessen. Volgens informatie van iap.fraunhofer.de Een speciale focus ligt hier op de synthese van defectvrije polymeren. Dit vereist het minimaliseren van onzuiverheden tot in het ppm-bereik en het optimaliseren van de zuiveringsprocessen tijdens de monomeerproductie.

Daarnaast worden er nieuwe diëlektrische polymeren ontwikkeld op het gebied van elektroactieve polymeren. Deze hebben het potentieel om de efficiëntie van actuatoren te vergroten. Elektromechanische koppeling in zachte condensatoren maakt bijvoorbeeld grote vervormingen mogelijk die nuttig kunnen zijn in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder geminiaturiseerde pompen en optische uitlijningsapparaten. iap.fraunhofer.de benadrukt dat de daarmee samenhangende uitdagingen, met name de hoge schakelspanningen, kunnen worden aangepakt met nieuwe methoden om de permittiviteit te vergroten en de elasticiteitsmodulus te verlagen.

Een nieuw proces voor de chemische modificatie van elastomeren op siliconenbasis maakt het mogelijk om organische dipolen covalent aan de siliconenmatrix te binden. Deze methode voorkomt agglomeraties en zorgt voor homogene films die zijn geoptimaliseerd voor de eisen van de huidige technologieën. Voorbeelden van toepassingen voor deze materialen zijn toekomstgerichte systemen zoals kunstspieren en actuatoren met verbeterde rekbaarheid.

Vooruitzichten voor de toekomst

De doelstellingen van dit onderzoek zijn veelbelovend. Ze konden niet alleen een revolutie teweegbrengen in de micro-elektronica, maar ook nieuwe normen stellen voor de productie en functionaliteit van materialen op het gebied van robotica en automatisering. Een duurzame benadering van de ontwikkeling en het gebruik van functionele polymeren belooft niet alleen economische voordelen, maar ook een milieuvriendelijke productiemethode.