Valo elektroniikkaa kokoamaan

Kansainvälinen tutkijaryhmä on kehittänyt valoon perustuvan manipulointimenetelmän, joka voisi jonain päivänä korvata mekaanisia elektroniikan kokoonpanolaitteita.

Optiset ansat, joissa hyödynnetään valoa pikkuruisten esineiden siirtämiseen nesteissä, on lupaava ei-kontaktoiva menetelmä elektronisten ja optisten laitteiden kokoamiseen. Kuitenkin, pinsetin toiminnan mahdollistava neste on poistettava hallitusti.

Aihetta tutkittiin Glasgow'n yliopiston johdolla ja ryhmä jäsen Shuailong Zhang kehitti pakastekuivatusmenetelmän, joka poistaa nesteen häiritsemättä koottuja komponentteja. "Periaatteessa voimme siirtää 10 000 helmeä samanaikaisesti. Yhdistämällä tällainen siirtotapa jäädytyskuivaukseen luomme erittäin edullisen alustan, joka sopii käytettäväksi massatuotannossa," toteaa Shuailong Zhang.

Tutkijat osoittivat tekniikan toimivuuden kokoamalla pienen juotoshelmien kuvion optoelektronisella ansalla, poistamalla nesteen ja sulattamalla helmet yhteen muodostamaan sähköisen liitoksen.

Optoelektroniset pinsetit ja pakastekuivaus ovat tutkijoiden mukaan kustannustehokas toimintapa. Niitä voidaan käyttää asentamaan myös nanolankoja, hiilinanoputkia, mikrolasereita ja mikroledejä ja myös kokoamaan elektroniikkakomponenteista selkeitä laitteita tai järjestelmiä.

Pinsetit muodostetaan piikerrokseen, joka muuttaa sähkönjohtavuuttaan altistuessaan valolle. Valopisteille alttiilla alueilla epäyhtenäinen sähkökenttä muodostaa vuorovaikutuksen hiukkasten tai helmien kanssa nestekerroksessa, jolloin hiukkaset voidaan siirtää tarkasti siirtämällä valopistettä.

Juotoshelmillä on vahva dielektrinen voima, mikä tarkoittaa, että niitä voidaan siirtää tarkasti ja nopeasti, mikä mahdollistaa rakenteiden tehokkaan kokoamisen.

Tutkimuksen vetäjä Steven Neale sai äskettäin lisärahoitusta jatkaakseen tutkimusta käyttäen uutta optista mikromanipulaatiomenetelmää korkean energiatiheyden kondensaattoreiden luomiseksi korvaamaan akut mobiililaitteissa.