جنرال لواء

يطور العلماء طريقة واعدة لإنتاج إلكترونيات الجرافين المطبوعة


أثبت الجرافين ، الشبكة العجيبة المكونة من ذرات الكربون ، أهميته كواحد من أهم المواد النانوية في القرن الحادي والعشرين ، نظرًا لقدراته على الموصل الفائق وقدرته على المساعدة في تلبية متطلبات النطاق الترددي المتزايدة.

لهذا السبب - وبدافع من الاهتمام المتزايد من مختلف أصحاب المصلحة في الصناعة - عمل العلماء بجد على تبسيط العمليات المتضمنة في كل مرحلة من مراحل استخدامها.

الآن ، طور باحثون من جامعة مانشستر طريقة لإنتاج إلكترونيات مطبوعة بمادة ثنائية الأبعاد ليس فقط بطريقة أسرع ، ولكن بطريقة أرخص أيضًا.

يظهر محلول حبر موصل

على الرغم من ارتفاع مستوى الموصلية مقارنةً بالمواد الأخرى القائمة على الكربون بالإضافة إلى تطبيقها الأفضل نسبيًا والفعال من حيث التكلفة لإنترنت الأشياء ، فقد ظل التحديان نفسهان دائمًا بالنسبة للأحبار الموصلة المستخدمة حاليًا:

إنها غالية الثمن ويمكن أن تتأكسد بسهولة ، وكلاهما يحد من فعاليتها. استخدم الفريق مادة تسمى dihydrolevogucosenone أو Cyrene والتي قدمت بديلاً واعدًا.

بناءً على تجربتهم مع Cyrene ، والتي لاحظوا أنها "تسرع وتقليل تكلفة تقشير الطور السائل من الجرافيت بشكل كبير" ، وجدوا أنه أيضًا (1) غير سام تمامًا ولكن أيضًا (2) أكثر استدامة وصديقة للبيئة.

عصر جديد للجرافين

وأشار الباحثون إلى أن أهم جانب من جوانب دراستهم أنها تمثل مرحلة جديدة من تطور الجرافين:

"ينتقل الجرافين بسرعة من مجال البحث إلى مجال التطبيق. إن تطوير طرق الإنتاج ذات الصلة بالمستخدم النهائي من حيث المرونة والتكلفة والتوافق مع التقنيات الحالية أمر بالغ الأهمية.

سيضمن هذا العمل أن يكون تنفيذ الجرافين في المنتجات والتقنيات اليومية أسرع "، أوضح البروفيسور سير كوستيا نوفوسيلوف ، المؤلف المشارك للدراسة والخبير في كل ما يتعلق بالجرافين.

أدناه يتعمق في الموضوع:

خطوات على طريق التصنيع

الآن وقد نجح الجرافين في اجتياز الجولة الأولى من التقييمات - التطوير والاختبار من قبل المجتمع العلمي - فإن الخطوة التالية هي وضع استراتيجية لدمجها في الصناعات المختلفة ، والتي ينتج بعضها علامات RFID ، والإلكترونيات القابلة للارتداء ، وترانزستورات الهوائيات ، وأجهزة الاستشعار.

تعاون المختبر الفيزيائي الوطني (NPL) مع معهد الجرافين الوطني التابع لجامعة مانشستر للمساعدة في هذه العملية ، وأسفر عملهم عن دليل الممارسة الجيدة الذي يغطي جميع الموضوعات المتعلقة بالقياس.

قال البروفيسور لينغ هاو من NPL ، والذي شارك أيضًا في الدراسة ، عن هذا التطور الديناميكي: "توصيف المواد أمر بالغ الأهمية لتكون قادرًا على ضمان استنساخ الأداء وتوسيع نطاق التطبيقات التجارية للمواد الجرافين وثنائية الأبعاد.

نتائج هذا التعاون بين الجامعة و NPL مفيدة للطرفين ، بالإضافة إلى توفير التدريب على القياس لدرجة الدكتوراه. الطلاب في بيئة معهد المقاييس ".

السماء هي حقا حدود الجرافين. يبدو أنه لا يوجد ما يوقف زخم هذه المادة الفائقة.

تظهر تفاصيل الدراسة في ورقة بعنوان "الإنتاج المستدام لحبر الجرافين متعدد الطبقات عالي التوصيل للاتصال اللاسلكي وتطبيقات إنترنت الأشياء" ، والذي نُشر في الخامس من ديسمبر في اتصالات الطبيعة مجلة.


شاهد الفيديو: المرجع الشامل. بناء دوائر المذبذبات وفحصها OSCILLATOR (شهر اكتوبر 2021).