Revolusjon innen mikroelektronikk: Nytt materialsystem for fremtiden!

Revolusjon innen mikroelektronikk: Nytt materialsystem for fremtiden!

Innovativ utvikling er nært forestående innen mikroelektronikk, som blir initiert av et forskningsprosjekt ved det tekniske universitetet i Ilmenau. Et tverrfaglig team har laget et nytt materialsystem laget av polymerer som er ment å gi et betydelig bidrag til å forbedre elektroniske komponenter. Dette materialsystemet består av tre nøkkelkomponenter: en elektrisk ledende polymer, en katalysator for å oppdage og reparere oksidasjonsskader, og en monomer som fungerer som en molekylær lapp. Kombinasjonen av disse elementene har potensial til å øke effektiviteten og levetiden til elektroniske komponenter, som f.eks tu-ilmenau.de rapportert.

Prosjektet ledes av prof. Robert Geitner, en ekspert på fysisk kjemi og katalyse. Geitner er spesielt opptatt av kjemisk analyse av materialegenskaper. Han får støtte av prof. Christian Dreßler, som som teoretisk faststoff-fysiker simulerer reaksjonsatferden til molekyler. Denne tverrfaglige forbindelsen mellom teori og praksis forsterkes av doktorgradsstudent Henrike Zacher, som utvikler funksjonelle materialsystemer for laboratorietester. Teamets langsiktige mål er å skape et mer bærekraftig alternativ til klassiske materialer innen mikroelektronikk.

Støtte teknologier og utfordringer

Forskningen tar ikke bare sikte på å forbedre eksisterende materialer, men også på å utvikle nye organiske funksjonelle materialer egnet for løsningsbaserte prosesseringsprosesser. I følge opplysninger fra iap.fraunhofer.de Et spesielt fokus her er på syntesen av defektfrie polymerer. Dette krever minimalisering av urenheter ned til ppm-området samt optimalisering av renseprosessene under monomerproduksjon.

I tillegg utvikles nye dielektriske polymerer innen området elektroaktive polymerer. Disse har potensial til å øke effektiviteten til aktuatorer. For eksempel muliggjør elektromekanisk kobling i myke kondensatorer store deformasjoner som kan være nyttige i en rekke bruksområder, inkludert miniatyriserte pumper og optiske innrettingsenheter. iap.fraunhofer.de understreker at de tilhørende utfordringene, spesielt de høye svitsjespenningene, kan løses med nye metoder for å øke permittiviteten og redusere elastisitetsmodulen.

En ny prosess for kjemisk modifisering av silikonbaserte elastomerer gjør det mulig å kovalent binde organiske dipoler til silikonmatrisen. Denne metoden forhindrer agglomerasjoner og sikrer homogene filmer som er optimalisert for kravene til gjeldende teknologier. Eksempler på bruksområder for disse materialene inkluderer fremtidsorienterte systemer som kunstige muskler og aktuatorer med forbedrede strekkevner.

Utsikter for fremtiden

Målene med denne forskningen er lovende. De kunne ikke bare revolusjonere mikroelektronikk, men også sette nye standarder for produksjon og funksjonalitet av materialer innen robotikk og automasjon. En bærekraftig tilnærming til utvikling og bruk av funksjonelle polymerer lover ikke bare økonomiske fordeler, men også en miljøvennlig produksjonsmetode.