به كمك فناوری نانو؛
آب جایگزین مواد شیمیایی خطرناک در ساخت قطعات الکترونیکی شد
به گزارش کارا پیام، مهندسان دانشگاه دوک، الکترونیک چاپی قابل بازیافتی را تولید کردند که در آن استفاده از مواد شیمیایی در فرایند ساخت با آب جایگزین شده است.
به گزارش کارا پیام به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، با دور زدن احتیاج 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 چارچوب 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 دستگاههای پیچیده خیلی مهم است. تجمیع این لایه ها می تواند یک فرآیند ناامید کننده بخصوص 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 به صورت 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 تلاش کنید کره بادام زمینی را روی آن پخش کنید، کار دشوار می شود، چونکه مربا با کره بادام زمینی در هم می آمیزد. قرار دادن لایه ها بر روی یکدیگر کار آسانی نیست. اگر می خواهید دستگاههای 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 دستگاه ها از سه جوهر مبتنی بر کربن استفاده می کردند: نانولوله کربنی نیمه هادی، گرافن رسانا و نانوسلولوز عایق. در کوشش برای تطبیق این فرایند 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 به صورت 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 به این علت است که سورفاکتانت که برای پیشگیری از جمع شدن نانولوله های کربنی استفاده می شود، از چسبیدن لایه های اضافی جلوگیری می کنند. در یک فرایند تولید سنتی، این سورفاکتانت ها با استفاده از دمای بسیار بالا، که انرژی زیادی می گیرد یا مواد شیمیایی، که می تواند خطرات سلامت انسان و محیطی را ایجاد نماید، حذف می شوند. فرانکلین و گروهش می خواستند از هر دو این مشکلات جلوگیری نمایند. در این پروژه فرانکلین و گروهش یک فرایند 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 صورت می گیرد. هنگامی که مقدار سورفاکتانت مورد استفاده در جوهر هم تنظیم شود، محققان نشان می دهند که جوهرها و فرآیندهای آنها می توانند ترانزیستورهای کاملاً کاربردی، کاملاً قابل بازیافت و کاملاً مبتنی بر آب ایجاد کنند.
منبع: كارا پیام
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب