به كمك فناوری نانو؛
آب جایگزین مواد شیمیایی خطرناک در ساخت قطعات الکترونیکی شد
نئوپدیا: مهندسان دانشگاه دوک، الکترونیک چاپی قابل بازیافتی را تولید کردند که در آن استفاده از مواد شیمیایی در پروسه ساخت با آب جایگزین شده است.
به گزارش نئوپدیا به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، با دور زدن نیاز به مواد شیمیایی خطرناک، این یافته می تواند صنعت را به سمت فناوری هایی با خطر کمتر برای انسان و محیط زیست سوق دهد. نتایج این پروژه در قالب مقاله ای در مجله Nano Letters انتشار یافته است. یکی از چالش های غالب پیش روی هر تولیدکننده قطعات الکترونیک، چیدن لایه هایی از اجزای سازنده روی هم است که برای ساخت دستگاه های پیچیده بسیار اهمیت دارد. تجمیع این لایه ها می تواند یک پروسه ناامید کننده به ویژه برای الکترونیک چاپ شده باشد. هارون فرانکلین، استاد مهندسی برق و کامپیوتر در دوک، که رهبری این مطالعه را بر عهده داشت، می گوید: «اگر شما کره بادام زمینی و مربا را بصورت ساندویچ آماده کنید، قرار دادن یک لایه از این مواد روی هر یک از نان ها آسان است. اما اگر اول مربا را روی نان بمالید و سپس اهتمام کنید کره بادام زمینی را روی آن پخش کنید، کار دشوار می شود، برای اینکه مربا با کره بادام زمینی در هم می آمیزد. قرار دادن لایه ها بر روی یکدیگر کار آسانی نیست. اگر می خواهید دستگاه های الکترونیکی را با چاپ بسازید، باید آنرا انجام دهید.» در کار قبلی، فرانکلین و گروهش نخستین الکترونیک چاپی کاملاً قابل بازیافت را ایجاد کردند. این دستگاهها از سه جوهر مبتنی بر کربن استفاده می کردند: نانولوله کربنی نیمه هادی، گرافن رسانا و نانوسلولوز عایق. در کوشش برای تطبیق این پروسه با آب، نانولوله های کربنی بزرگترین چالش بودند. برای تهیه یک جوهر مبتنی بر آب که در آن نانولوله های کربنی به هم نچسبند و بطور مساوی روی یک سطح پخش شوند، یک سورفاکتانت مشابه مواد شوینده باید به سیستم اضافه شود. با این وجود، در جوهر حاصل، لایه ی نانولوله های کربنی به اندازه کافی متراکم نیست تا جریان زیادی از الکترون ها از آن عبور کنند. این امر بدین سبب است که سورفاکتانت که برای جلوگیری از جمع شدن نانولوله های کربنی استفاده می شود، از چسبیدن لایه های اضافی جلوگیری می کنند. در یک پروسه تولید سنتی، این سورفاکتانت ها با بهره گیری از دمای بسیار بالا، که انرژی زیادی می گیرد یا مواد شیمیایی، که می تواند خطرات سلامت انسان و محیطی را بوجود آورد، حذف می شوند. فرانکلین و گروهش می خواستند از هر دو این مشکلات جلوگیری نمایند. در این پروژه فرانکلین و گروهش یک پروسه چرخه ای را توسعه دادند که در آن دستگاه با آب شسته می شود، در گرمای نسبتاً کم خشک می شود و باردیگر روی آن چاپ به انجام می رسد. هنگامی که مقدار سورفاکتانت مورد استفاده در جوهر نیز تنظیم شود، پژوهشگران نشان می دهند که جوهرها و فرآیندهای آنها می توانند ترانزیستورهای کاملاً کاربردی، کاملاً قابل بازیافت و کاملاً مبتنی بر آب ایجاد کنند.
منبع: neopedia.ir
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب