Yeni grafen kompozit malzemeler: gelecekteki elektronik ekipmanlar daha ucuz, dayanıklı ve daha hafif olacak!
Kılavuz
Son zamanlarda bilim adamları, C60, grafen ve altıgen bor nitrürden oluşan yeni bir malzeme geliştirdiler.Bu malzemeden yapılan elektronik cihazlar, yalnızca benzersiz bir iletkenliğe sahip olmakla kalmıyor, aynı zamanda hafif, düşük maliyetli ve dayanıklıdır. Ayrıca büyük yarı iletken fabrikalarında üretim için de uygundur.
Anahtar kelime
Grafen, yeni malzemeler, esnek elektronikler, yarı iletkenler
arka fon
Günümüzde gittikçe daha fazla sayıda akıllı telefon, akıllı donanım ve giyilebilir elektronik cihaz pazara girmekte ve hayatımızın bir parçası haline gelerek hayatımızı büyük ölçüde kolaylaştırmakta ve zenginleştirmektedir.
Ancak bu cihazlar temelde silikondan yapılmıştır, bu nedenle düşük maliyet, yüksek maliyet ve kolay kırılma gibi bazı dezavantajları vardır. Bu nedenle elektronik ürün üreticileri, bu cihazları yapmak için ucuz, esnek ve dayanıklı malzemeler arıyor.
Ancak, yeni elektronik cihazlar ve materyaller için yazar bunları daha önceki birçok makalede tanıtmıştır.
-
"Bilim adamları yeni nesil bir elektronik ekipman geliştiriyor: esnek, organik ve parçalanabilir! Esnek, organik ve biyolojik olarak parçalanabilen bir elektronik cihaz tanıtıldı.
(Resim kaynağı: Stanford Üniversitesi / Bao laboratuvarı)
-
"Büyülü Malzeme? Yeni ultra ince karbon nanotüp kumaş, esnek elektroniklerin gelişimini destekler! Makale ultra ince karbon nanotüp malzemeleri tanıttı.
(Resim kaynağı: Illinois Üniversitesi)
-
"Yeni esnek mikro işlemci: ultra ince iki boyutlu malzemeden molibden disülfürden yapılmıştır! "İki boyutlu malzeme molibden disülfür, makaleye tanıtıldı.
(Fotoğraf kredisi: Stefan Wachter / Viyana Teknoloji Üniversitesi)
-
"Parlak protein: Gelecek ucuz, çevre dostu, esnek ekranlar yapabilir" ışıldayan bir protein malzemesi tanıttı.
(Resim kaynağı: Katharina Weber)
-
"Yeni Grafen NFC Anteni: Esnek, Hafif, Düşük Maliyetli ve Dayanıklı" grafen malzemelerden yapılmış esnek NFC antenlerini tanıttı.
(Resim kaynağı: Graphene Flagship)
Yenilikçilik
Bugün, cep telefonları gibi akıllı elektronik cihazları, kolayca kırılmanın trajik durumundan nihayetinde kurtarması beklenen yeni bir malzeme türünü sunuyoruz.
(Resim kaynağı: Queen's University Belfast, İngiltere)
Bu yeni malzemeden üretilen dinamik karıştırma cihazı, yalnızca benzeri görülmemiş bir iletkenlik hızına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda hafif, düşük maliyetli, dayanıklı ve büyük yarı iletken fabrikalarında üretilmesi kolaydır.
Projenin uluslararası bilimsel araştırma ekibi, Queen's University Belfast, Birleşik Krallık, Stanford University, University of California, California State University ve Japan's National Institute of Materials Science'dan birinci sınıf bilim adamlarından oluşmaktadır.
Araştırma makalesi, yeni malzemelerin daha fazla araştırılmasına kapı açan son derece prestijli "American Chemical Society Nano" dergisinde yayınlandı.
teknoloji
Ekip, yarı iletken molekül C60'ı grafen ve altıgen bor nitrür (hBN) gibi katmanlı malzemelerle birleştirerek akıllı cihaz konseptinde devrim yaratan benzersiz bir malzeme oluşturabileceğini buldu.
(Resim kaynağı: Referans malzemeleri [2])
Bu malzeme kombinasyonu başarılı olabilir çünkü hBN stabilite, elektronik uyumluluk ve grafenden yük izolasyonu sağlar; C60 aynı zamanda ışığı elektriğe dönüştürebilir. Bu malzeme kombinasyonuyla üretilen herhangi bir akıllı elektronik cihaz, tek bir malzemede bulunmayan benzersiz hibrit özelliklere sahip olacaktır.
Bilim adamları, bileşikleri bir araya getirmek ve önceden tanımlanmış bir şekilde birleştirmek için van der Waals etkileşimlerini kullanıyor.
değer
Bu araştırmanın değeri için, Birleşik Krallık'taki Queens University Belfast, Matematik ve Fizik Bölümü'nden Doktora Elton Santos'un söylediklerine bir göz atalım.
"Araştırmamız, bu yeni" sihirli malzemenin "silikona benzer fiziksel özelliklere sahip olduğunu, ancak gelişmiş kimyasal kararlılığa, parlaklığa ve esnekliğe sahip olduğunu, böylece akıllı cihazlara uygulanabileceğini ve kolayca zarar görmeyeceğini gösterdi."
"Bu malzeme aynı zamanda, cihazın mimarisi nedeniyle bu cihazların öncekinden daha az enerji kullanacağı, dolayısıyla daha uzun pil ömrü ve daha az elektrik çarpması sağlayacakları anlamına geliyor."
gelecek
Ekibin halihazırda çözülmesi gereken bir sorunu var, elektronik cihazların anahtarlama işlemi için kritik olan grafen ve yeni malzemeler mimarisinde "bant boşluğu" eksikliği.
Bununla birlikte, araştırma ekibi potansiyel bir çözüm arıyor: geçiş metal sülfitleri (TMD'ler). Şu anda çok popüler çünkü kimyasal özellikleri çok kararlı ve üretim için kullanılabilecek birçok hammadde var ve bant aralığı silikon ile karşılaştırılabilir. Bu nedenle, TMD'lerden yapılan yarı iletkenler bant boşluğu problemini atlayacak ve bilim adamları yakında gerçek transistörler yapacaklar.
Referans
[1]
[2]
Değişimi daha fazla tartışması gereken arkadaşlar, lütfen yazarla doğrudan WeChat: JohnZh1984 üzerinden iletişime geçin veya WeChat genel hesabını izleyin: IntelligentThings.
