Nailon ja taivutus vauhdittavat orgaanista elektroniikkaa16.12.2019 Läpinäkyvä nylon voisi olla tärkeä rakenneosa läpinäkyvien elektronisten piirien kehittämiselle. Tohtori Kamal Asadin johtamana Max Planckin polymeeritutkimusinstituutin (MPI-P) tieteilijät ovat tuottaneet erittäin ohuita nailonkalvoja, joita voidaan käyttää taipuisissa elektroniikkalaitteissa tai vaatteiden elektroniikassa. Nailonit, synteettisten polymeerien perhe, otettiin ensimmäisen kerran käyttöön 1940-luvulla ja ne ovat nykyään tekstiileissä yleisimmin käytettyjä synteettisiä kuituja. Joillakin nailontyypeillä on myös ferrosähköisiä ominaisuuksia mutta niiden hyödyntäminen ei ole oikein onnistunut. MPI-P: n tutkijat ovat yhteistyössä Mainzin Johannes Gutenbergin yliopiston ja Lodzin teknillisen yliopiston tutkijoiden kanssa ratkaisseet tämän neljäkymmentä vuotta vanhan ongelman ja kehittäneet menetelmän ferroelektristen nailon-ohutkalvokondensaattoreiden valmistamiseksi liuottamalla nailonia trifluorietikkahapon ja asetonin seokseen ja kiinteyttämällä se uudelleen vakuumissa. Näin syntyi vain muutamia satoja nanometriä paksuja läpinäkyviä ja erittäin sileitä kalvoja. Ne soveltuvat elektronisiin laitteisiin, kuten kondensaattoreihin, transistoreihin ja diodeihin. Tutkijat muun muassa alistivat nailonkondensaattorien prototyypit rasitussykleille ja osoittivat ferrosähköisten nailonien lujuutta miljoonien käyttöjaksojen ajan. Nämä uudet havainnot tasoittavat tietä monitoimisiin kankaisiin jotka toimivat kankaana kehon peitteenä ja voivat samalla tuottaa sähköä kehomme liikkeestä. Myös Rutgersin yliopiston johtamasta tutkimuksesta voisi olla hyötyä orgaaniselle elektroniikalle. Tutkimuksen mukaan orgaanisista materiaaleista valmistetut hieman taivutetut puolijohteet voivat karkeasti kaksinkertaistaa niiden läpi virtaavan elektronien nopeuden ja hyödyttää seuraavan sukupolven elektroniikkaa, kuten antureita ja aurinkokennoja. "Jos tällainen parannus - joka saavutetaan erittäin pienellä taivutuksella - merkitsisi suurta harppausta seuraavan sukupolven, korkean suorituskyvyn orgaanisen elektroniikan toteuttamiseen, jos se toteutetaan sähköpiirissä," sanoo Rutgers University New Brunswickin professori Vitaly Podzorov. Puolijohteisiin sisältyy materiaaleja, jotka johtavat sähköä ja niiden johtavuus voidaan virittää erilaisilla ulkoisilla ärsykkeillä. Puolijohteiden virittämistä taivuttamalla kutsutaan ”rasitustekniikaksi”, joka avaa uuden tien puolijohdeteollisuudessa, jos se toteutetaan onnistuneesti. Nämä uudet materiaalit ovat varsin lupaavia sovelluksiin optoelektroniikassa, joka kerää valoa ja sisältää joustavan ja painetun elektroniikan, anturit ja aurinkokennot. Aiheesta aiemmin: Onnistumisia orgaanisissa |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.