ساخت فیلم های پلیمری با کاربردهای اپتوالکترونیکی در کشور
'حمیدرضا حیدرنژاد' دانشجوی دوره دکتری مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی امیرکبیر حدود سه سال فعالیت تحقیقاتی خود را به طرح 'ساخت فیلم های پلیمری رسانا، شفاف و منعطف جهت کاربردهای اپتوالکترونیکی' اختصاص داده و اکنون موفق شده با استفاده از مواد اولیه و روش های جدید و ساده تر، نمونه آزمایشگاهی این فیلم ها را با موفقیت تولید کند.
وی در گفت و گو با ایرنا به شرح جزئیات این پروژه تحقیقاتی پرداخت و گفت: توسعه روزافزون دستگاه های اپتوالکترونیکی انعطاف پذیر مانند سلول های خورشیدی و صفحات نمایش لمسی، نیاز به فیلم های پلیمری منعطف با پوشش های شفاف و رسانای جریان الکتریکی را به یک ضرورت تبدیل کرده است.
به گفته حیدرنژاد، ماده متداول برای استفاده در سلولهای خورشیدی و صفحات نمایش لمسی، اکسید قلع ایندیوم (ITO) است که به عنوان یک پوشش شفاف و رسانا به کار گرفته می شود اما از آنجا که این ماده نسبتا گران قیمت و منابع آن نیز نادر است به کارگیری آن در حجم های وسیع به ویژه صفحات سلول های خورشیدی مقرون به صرفه نیست.
وی خاطرنشان کرد: از سوی دیگر، شکنندگی ذاتی پوشش های ITO یک محدودیت اساسی آنها برای استفاده در کاربردهای الکترونیکی نیازمند انعطاف پذیری محسوب می شود از همین رو محققان از مدتها قبل در جستجوی جایگزینی برای این ماده برآمده اند.
این پژوهشگر جوان ادامه داد: اخیرا پلیمرهای ذاتاً رسانا با توجه به خواص الکتریکی و نوری خود، به عنوان جایگزین ITO اهمیت ویژه ای یافته اند چراکه این پلیمرها زمانی که به صورت نانوذرات باشند، شفافیت مطلوبی را به فیلم های مدنظر می بخشند.
وی مشکلات و محدودیت های موجود بر سر راه استفاده از پلیمرهای رسانا را یادآور شد و گفت: در مسیر لایه نشانی این نوع پلیمرها بر روی سطح زیرلایه های مختلف از جمله فیلم های پلیمری منعطف، مشکلاتی مانند چسبندگی ضعیف بین پلیمرهای رسانا و سطح زیرلایه موجب پیدایش محدودیت های اساسی شده است.
حیدرنژاد افزود: با توجه به مشکلات موجود، در طرح تحقیقاتی خود تلاش کردم که نانوذرات یک پلیمر ذاتاً رسانا بر روی سطح یک فیلم منعطف پلیمری به صورت یکنواخت پوشش دهی شوند تا یک فیلم رسانا ساخته شود که درعین داشتن انعطاف لازم، از شفافیت معقول برخوردار باشد.
وی درباره نوآوری های بکار رفته در ساخت فیلم های پلیمری رسانا در پروژه تحقیقاتی خود توضیح داد: ما در این طرح علاوه بر بکارگیری مواد جدید به جای اکسید قلع ایندیوم، برای اولین بار در دنیا از روش فوتوپلیمریزاسیون (پلیمریزاسیون نوری) استفاده کردیم و به همین منظور نخست سطح فیلم های منعطف اصلاح شده و سپس با استفاده از سنتز فوتوشیمیایی، لایه نشانی نانوذرات پلیمر رسانا بر روی سطح فیلم منعطف به صورت درجا (همزمان) طی زمانی کوتاه و با هزینه نسبتاً پایین انجام گرفت.
حیدرنژاد ا ظهار داشت: با توجه به اینکه بخش عمده ای از مواد اولیه موردنیاز برای ساخت این فیلم ها در داخل کشور، قابل تهیه است و اکنون به فرآیند تولید و سنتز آن نیز دست یافته ایم، ظرفیت بسیار خوبی در زمینه ساخت فیلم های پلیمری رسانا با کاربردهای اپتوالکترونیکی در کشور ایجاد شده است.
وی آمار تقریبی خروج ارز از کشور به منظور تهیه دستگاه ها و محصولات دربردارنده این نوع فیلم ها را سالانه 20 میلیون دلار ذکر کرد و گفت: تولید تجاری این فیلم ها ضمن جلوگیری از خروج میلیونها دلار ارز کشور و بی نیازی از تکنولوژی وارداتی، اشتغالزایی قابل توجهی به همراه خواهد داشت.
دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی امیرکبیر، شناخت ناکافی صاحبان سرمایه و فعالان بخش خصوصی نسبت به تکنولوژی های برتر و مدرن را یکی از موانع اصلی سرمایه گذاری در این بخش ها برشمرد و گفت: متاسفانه صاحبان سرمایه به دلیل شناخت ناکافی از فناوری های جدید، به سرمایه گذاری در حوزه های سنتی تمایل و علاقه بیشتری نشان می دهند که امیدواریم توجه آنها به فناوری های نوین جلب شود.
