تولید فلزات مایع انقلابی در فناوری های مدرن الکترونیکی

فناوری های مدرن الکترونیکی مانند گوشی های هوشمند و رایانه ها عمدتا مبتنی بر مدارهایی هستند که از اجزای حالت جامد، تراک های متالیک ثابت و ابزار نیمه رسانا ساخته شده اند.

اما دانشمندان رویای تولید اجزای الکترونیکی واقعا انعطاف پذیری مانند سیستم های مدار نرم را در سر دارند که بتوانند بیشتر شبیه سلول های زنده عمل کنند و به صورت خودکار حرکت کرده و برای شکل دادن مدارهای جدید با یکدیگر ارتباط برقرار کنند نه این که فقط به یک پیکربندی محدود شوند.

فلزات مایع به ویژه آلیاژهای غیرسمی گالیم نوید بخش ترین رویکرد را برای تحقق بخشیدن به این رویا ارائه داده اند. هر قطره کوچک فلز مایع تا حد زیادی چکش خوار است و حاوی هسته متالیک با رسانایی بالا و یک پوسته اکسید نیمه رسانای دارای ضخامت اتمی است و این ها مولفه های اساسی مورد نیاز برای تولید مدارهای الکترونیکی هستند.

با استفاده از این کشف اشیا، سوئیچ ها و پمپ های متحرکی خلق میشوند که می توانند به صورت خودکار عمل کنند

پروفسور کوروش کلانترزاده و تیم علمی اش در مدرسه مهندسی دانشگاه RMIT در ابتدا قطرات کوچک فلز مایع را در داخل آب فرو کردند.

کلانترزاده گفت: قرار دادن قطرات کوچک در مایع دیگر دارای محتوای یونی را می توان برای شکستن تقارن آن ها به کار برد و این امر به قطرات امکان حرکت آزادانه در سه بعد را می دهد اما تاکنون قادر به درک اساس چگونگی تعامل فلز مایع با مایع احاطه کننده آن نبودیم.

وی افزود: ما تراکمات اسید، باز و اجزای نمکی را در آب تنظیم کرده و تاثیر حاصله را بررسی کردیم. دستکاری آب، قطرات کوچک فلز مایع را وادار به حرکت و تغییر شکل کرد و در این میان نیازی به محرک های خارجی مکانیکی، الکترونیکی یا نوری نبود.

کلانترزاده به همراه علی ضوابطی، خشایار خوش منش و دیگر همکارانش با استفاده از این کشف توانستند اشیا، سوئیچ ها و پمپ های متحرکی خلق کنند که می توانند به صورت خودکار عمل کنند و این ها در واقع فلزات مایع خودشتاب دهنده ای بودند که ترکیب مایع احاطه کننده آن ها را هدایت می کرد.

محققان اساس استفاده از فلزات مایع الکترونیکی را برای خلق نمایشگرهای الکترونیکی سه بعدی، اجزای دلخواه و همچنین تولید ابزار الکترونیکی شناور را پی ریزی کردند.

این دستاورد علمی پتانسیل کاربرد در حوزه های صنعتی مانند راهکارهای مهندسی هوشمند و زیست پزشکی را دارد.

جزئیات این مطالعه در Nature Communications منتشر شد و نویسنده آن دکتر علی ضوابطی بود.

مترجم: شه تاو ناصری

 

No tags for this post.