Rewolucja w mikroelektronice: Nowy system materiałowy na przyszłość!

Rewolucja w mikroelektronice: Nowy system materiałowy na przyszłość!

Nieuchronne są innowacyjne osiągnięcia w dziedzinie mikroelektroniki, które są inicjowane w ramach projektu badawczego na Politechnice w Ilmenau. Interdyscyplinarny zespół stworzył nowatorski system materiałowy wykonany z polimerów, który ma wnieść znaczący wkład w udoskonalanie podzespołów elektronicznych. Ten system materiałów składa się z trzech kluczowych składników: polimeru przewodzącego prąd elektryczny, katalizatora wykrywającego i naprawiającego uszkodzenia spowodowane utlenianiem oraz monomeru działającego jak łatka molekularna. Połączenie tych elementów ma potencjał znacznego zwiększenia wydajności i trwałości podzespołów elektronicznych, takich jak tu-ilmenau.de zgłoszone.

Projektem kieruje prof. Robert Geitner, ekspert w dziedzinie chemii fizycznej i katalizy. Geitner szczególnie zajmuje się analizą chemiczną właściwości materiałów. Wspiera go prof. Christian Dreßler, który jako teoretyczny fizyk ciała stałego symuluje zachowanie reakcji cząsteczek. To interdyscyplinarne powiązanie teorii z praktyką wzmacnia doktorant Henrike Zacher, który opracowuje funkcjonalne systemy materiałowe do testów laboratoryjnych. Długoterminowym celem zespołu jest stworzenie bardziej zrównoważonej alternatywy dla klasycznych materiałów w mikroelektronice.

Wspieranie technologii i wyzwań

Badania mają na celu nie tylko udoskonalenie istniejących materiałów, ale także opracowanie nowych organicznych materiałów funkcjonalnych nadających się do procesów przetwarzania opartych na roztworach. Według informacji z iap.fraunhofer.de Szczególny nacisk położono tutaj na syntezę polimerów wolnych od defektów. Wymaga to minimalizacji zanieczyszczeń do zakresu ppm, a także optymalizacji procesów oczyszczania podczas produkcji monomerów.

Ponadto opracowywane są nowe polimery dielektryczne w obszarze polimerów elektroaktywnych. Mają one potencjał zwiększenia wydajności siłowników. Na przykład sprzęgło elektromechaniczne w miękkich kondensatorach umożliwia duże odkształcenia, które mogą być przydatne w różnych zastosowaniach, w tym w zminiaturyzowanych pompach i optycznych urządzeniach wyrównujących. iap.fraunhofer.de podkreśla, że ​​związanym z tym wyzwaniom, w szczególności wysokim napięciom przełączającym, można sprostać za pomocą nowych metod zwiększania przenikalności elektrycznej i zmniejszania modułu sprężystości.

Nowy proces chemicznej modyfikacji elastomerów na bazie silikonu umożliwia kowalencyjne wiązanie organicznych dipoli z matrycą silikonową. Metoda ta zapobiega aglomeracjom i zapewnia jednorodność folii zoptymalizowanych pod kątem wymagań obecnych technologii. Przykłady zastosowań tych materiałów obejmują przyszłościowe systemy, takie jak sztuczne mięśnie i siłowniki o ulepszonych możliwościach rozciągania.

Perspektywy na przyszłość

Cele tych badań są obiecujące. Mogliby nie tylko zrewolucjonizować mikroelektronikę, ale także wyznaczyć nowe standardy w zakresie produkcji i funkcjonalności materiałów z zakresu robotyki i automatyki. Zrównoważone podejście do rozwoju i stosowania polimerów funkcjonalnych obiecuje nie tylko korzyści ekonomiczne, ale także przyjazną dla środowiska metodę produkcji.