ابداع روشي جديد در محافظت از دستگاه‌هاي الکترونيکي پلاستيکي

1392/4/29

هدف اصلي صنعت الکترونيک پلاستيک که به‌سر‌عت هم در حال رشد است، توليد ابزارهاي الکترونيکي آلي فيلم نازک ارزان، انعطاف‌پذير و سبک در شکل‌ها و طرح‌هاي مختلف است. از جمله‌ي اين وسايل الکترونيکي مي‌توان به صفحه نمايشگرهاي يک‌بار مصرف يا کمربندي، برچسب‌هاي تعيين هويت ارزان، پيل‌هاي خورشيدي ارزان‌قيمت، ديودهاي نشر نور آلي(OLEDها) و حسگرهاي حساس به فشار و ترکيبات شيميايي اشاره نمود. اما حساسيت اين دستگاه‌ها در مقابل رطوبت(که موجب تجزيه‌‌ي مواد آلي آنها و در نتيجه خرابي دستگاه مي‌شود) يکي از چالش‌هاي جدي توسعه‌ي آنها به شمار مي‌آيد. 
 
تاکنون دانشمندان براي محافظت از اين دستگاه‌ها در برابر عوامل مخرب زيست‌محيطي دست به ابداع فناوري‌هاي گوناگوني زده‌اند که جديدترين آن به استفاده از لايه‌هاي نازک اکسيد فلز(MOX)(معمولاً اکسيد آلومينيوم يا سيلسيوم) مربوط مي‌شود. اين لايه‌ها به‌رغم داشتن قابليت حفاظتي بسيار خوب در برابر اکسيژن و آب بسيار شکننده بوده، هنگام قرار گرفتن روي لايه‌هاي پلاستيکي، حفره‌ها و يا ترک‌هاي ريزي در آنها ايجاد مي‌شود که عملا ً کاربرد آنها را بي‌‌فايده ساخته، موجب مي‌شود رطوبت هوا به‌راحتي از ميان آنها به لايه‌ي پلاستيکي زيرين نفوذ کند.
 
تیتانیوم دی اکسید
 
براي رفع اين مشکل جمعي از محققان دانشگاه تگزاس در بررسي‌هاي خود نانوکامپوزيت‌هايي را يافته‌اند که قابليت خودترميمي داشته، مي‌تواند با ترميم ترک‌ها و حفره‌ها مانع از نفوذ آب و اکسيژن به آنها شود. اين کار با استفاده از نانوذرات دي‌اکسيد تيتانيوم در نقاط آسيب‌ديده انجام مي‌شود و در نهايت شدت نفوذ رطوبت به اين ابزارهاي الکترونيکي واکنش‌پذير را کاهش مي‌دهد. براي آنکه بتوان از اين نانوکامپوزيت‌هاي پليمري در خودترميمي اکسيدهاي فلزي استفاده کرد، اين دانشمندان از روش کپسوله کردن مواد فوق‌العاده واکنش‌پذير در يک پوسته‌ي پليمري کمک گرفتند.
 
با اين روش سيستم ويژه‌اي براي رسانش ماده‌ي ترميم‌کننده به نقاط آسيب‌ديده ابداع شد، به اين ترتيب که عامل ترميم‌کننده(در اينجا تتراکلريد تيتانيوم(4TiCl) به‌دليل واکنش‌پذيري، فراريت بالا، قابليت انتشار سريع و بدون کاتاليزور، درون يک کپسول پليمري تجزيه‌پذير با آب( پلي‌اسيد لاکتيک PLA ) قرار مي‌گيرد. اين روش منجر به ساخت لايه‌ي محافظي مي‌شود که نه تنها به لحاظ فيزيکي قابل انعطاف است؛ بلکه به لحاظ شيميايي هم مانع نفوذ رطوبت به دستگاه مي‌شود. ورود جريان رطوبت هوا از ميان حفره‌هاي اين لايه‌ي معدني(که بر اثر وارد شدن فشار بر دستگاه ايجاد شده‌است) موجب هيدروليز پليمر تجزيه‌پذير و رها شدن پيش‌ساز اکسيد فلزي مي‌شود . اين اکسيد فلزي با راه يافتن به داخل ترک‌ها و انجام واكنش با رطوبت موجود در آنها منجر به تشكيل يک لايه‌ي اکسيد فلزي جامد مي‌شود كه آب‌بندي آن ترک را در پي خواهد داشت. 
 
اگرچه اين روش مشکل ترک‌خوردگي لايه‌ي محافظ را بر طرف نمي‌کند؛ موجب عملکرد بهتر روکش محافظ در حذف رطوبت شده، در نهايت به افزايش بيشتر عمر دستگاه‌هاي الکترونيکي آلي کمک خواهد کرد. اين شيوه نه تنها به خودترميمي فيلم‌هاي نازک اکسيد فلزي کمک مي‌کند، بلکه مي‌توان از آن در ذخيره و رها‌سازي مواد بسيار واکنش‌پذير در پليمرهاي زيست‌سازگار زيست‌تجزيه‌پذيري كه در زمينه‌هايي همچون دارورساني کاربرد ويژه‌اي دارند، استفاده كرد. 
 
اين محققان هم‌اكنون سرگرم بررسي امکان استفاده از پيش‌سازهاي اکسيد فلزي جديد هستند و سعي دارند تا اين روش را به ديگر انواع فيلم‌هاي نازک نظير روکش‌هاي ضد خوردگي هم تعميم دهند.
 
تگ ها

Warning: Unknown: write failed: Disk quota exceeded (122) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/cpanel/php/sessions/ea-php54) in Unknown on line 0