Revolúcia v mikroelektronike: Nový materiálový systém budúcnosti!

Revolúcia v mikroelektronike: Nový materiálový systém budúcnosti!

V oblasti mikroelektroniky sa blíži inovatívny vývoj, ktorý iniciuje výskumný projekt na Technickej univerzite v Ilmenau. Interdisciplinárny tím vytvoril nový materiálový systém vyrobený z polymérov, ktorý má výrazne prispieť k zlepšeniu elektronických komponentov. Tento materiálový systém pozostáva z troch kľúčových komponentov: elektricky vodivého polyméru, katalyzátora na detekciu a opravu oxidačného poškodenia a monoméru, ktorý pôsobí ako molekulárna náplasť. Kombinácia týchto prvkov má potenciál výrazne zvýšiť účinnosť a životnosť elektronických komponentov, ako napr tu-ilmenau.de nahlásené.

Projekt vedie prof. Robert Geitner, odborník na fyzikálnu chémiu a katalýzu. Geitner sa zaoberá najmä chemickou analýzou vlastností materiálov. Podporuje ho profesor Christian Dreßler, ktorý ako teoretický fyzik pevných látok simuluje reakčné správanie molekúl. Toto interdisciplinárne prepojenie teórie a praxe posilňuje doktorand Henrike Zacher, ktorý vyvíja funkčné materiálové systémy pre laboratórne testy. Dlhodobým cieľom tímu je vytvoriť udržateľnejšiu alternatívu ku klasickým materiálom v mikroelektronike.

Podpora technológií a výziev

Výskum sa zameriava nielen na zlepšenie existujúcich materiálov, ale aj na vývoj nových organických funkčných materiálov vhodných pre procesy spracovania založené na riešení. Podľa informácií z iap.fraunhofer.de Špeciálny dôraz je tu kladený na syntézu polymérov bez defektov. To si vyžaduje minimalizáciu nečistôt až do rozsahu ppm, ako aj optimalizáciu procesov čistenia počas výroby monomérov.

Okrem toho sa v oblasti elektroaktívnych polymérov vyvíjajú nové dielektrické polyméry. Tie majú potenciál zvýšiť účinnosť akčných členov. Napríklad elektromechanické spojenie v mäkkých kondenzátoroch umožňuje veľké deformácie, ktoré môžu byť užitočné v rôznych aplikáciách, vrátane miniaturizovaných čerpadiel a zariadení na optické nastavenie. iap.fraunhofer.de zdôrazňuje, že súvisiace výzvy, najmä vysoké spínacie napätia, možno riešiť novými metódami na zvýšenie permitivity a zníženie modulu pružnosti.

Nový spôsob chemickej modifikácie elastomérov na báze silikónu umožňuje kovalentne viazať organické dipóly na silikónovú matricu. Táto metóda zabraňuje aglomerácii a zabezpečuje homogénne filmy, ktoré sú optimalizované pre požiadavky súčasných technológií. Príklady aplikácií pre tieto materiály zahŕňajú systémy orientované na budúcnosť, ako sú umelé svaly a ovládače so zlepšenými schopnosťami napínania.

Výhľad do budúcnosti

Ciele tohto výskumu sú sľubné. Mohli priniesť nielen revolúciu v mikroelektronike, ale aj stanoviť nové štandardy pre výrobu a funkčnosť materiálov v oblasti robotiky a automatizácie. Trvalo udržateľný prístup k vývoju a používaniu funkčných polymérov sľubuje nielen ekonomické výhody, ale aj ekologický spôsob výroby.