Inženieri ir izgudrojuši pusvadītāju, kas izgatavots no plāna elastīga hibrīda materiāla, ko tuvākajā nākotnē varēs izmantot elektronisko ierīču displejiem.
Lielo korporāciju inženieri ir centušies izstrādāt salokāmu un elastīgu displeja ekrānu elektronikai ierīcēm piemēram, datori un mobilie tālruņi. Mērķis ir displeja ekrāns, kas justos kā papīrs, ti, būtu saliekams, bet arī darbotos elektroniski. Samsung, viens no lielākajiem mobilo tālruņu ražotājiem pasaulē, visticamāk, drīzumā laidīs klajā elastīgu mobilo tālruni. Viņi ir izstrādājuši elastīgu bioloģisks gaismas diožu (OLED) panelis ar neplīstošu virsmu. Tas ir viegls, bet izturīgs un izturīgs un var izturēt augstu temperatūru. Tā visievērojamākā īpašība būtu tāda, ka šis displejs nesaplīsīs vai nesabojāsies, ja ierīce nokrīt – tas ir lielākais izaicinājums, ar ko mūsdienās saskaras mobilo tālruņu displeju dizaineri. Parasts LCD ekrāns turpina parādīties pat tad, ja tas ir saliekts, bet šķidrums tajā kļūst nepareizi novietots un tādējādi tiek parādīts izkropļots attēls. Jauno elastīgo OLED ekrānu var saliekt vai izliekt, neizkropļojot displeju, tomēr tas joprojām nebūs pilnībā salokāms. Elastību var vēl vairāk palielināt, nākotnē izmantojot elastīgākus nanovadus. Kvantu punktu gaismas diodes displejs ir elastīgāks, jo tiek izmantoti nanokristāli, lai iegūtu augstas kvalitātes asu gaismu. Displeji joprojām ir jāiekapsulē stiklā vai citā materiālā aizsardzībai.
Jauns materiāls elastīgu ekrānu izgatavošanai
Nesenā pētījumā, kas publicēts Advanced materiāli Austrālijas Nacionālās universitātes (ANU) inženieri pirmo reizi ir izstrādājuši pusvadītāju, kas izgatavots no bioloģisks un neorganisks materiāls, kas efektīvi pārvērš elektrību gaismā. Šis pusvadītājs ir īpaši plāns un ļoti elastīgs, padarot to unikālu. The bioloģisks daļa no ierīces, svarīgas pusvadītāja daļas biezums ir tikai viens atoms. Arī neorganiskā daļa ir maza, apmēram divus atomus bieza. Materiāls tika izveidots, izmantojot procesu, ko sauc par “ķīmisko tvaiku pārklāšanu”, kas ir līdzīgs 3-dimensiju struktūras veidošanai no 2D apraksta. Pusvadītāju nevar redzēt ar neapbruņotu aci, tas atrodas starp zelta elektrodiem uz 1 cm x 1 cm izmēra mikroshēmas ar funkcionālu tranzistoru. Viena šāda mikroshēma var saturēt tūkstošiem tranzistoru ķēžu. Elektrods kalpo kā elektroenerģijas ievades un izvades punkts. Tika raksturotas materiāla optoelektroniskās un elektriskās īpašības. Šī hibrīda struktūra bioloģisks un neorganiskās sastāvdaļas pārvērš elektrību gaismā, kas pēc tam nodrošina displeju mobilajos tālruņos, televizoros un citās ierīcēs. Tiek uzskatīts, ka gaismas emisija ir asāka un labāka augstākas izšķirtspējas displejiem.
Šāds materiāls tuvākajā nākotnē var tikt izmantots, lai padarītu ierīces lokāmas, piemēram, mobilos tālruņus. Ekrāna vai displeja bojājumi ir ļoti izplatīti mobilajos tālruņos, un šis materiāls var palīdzēt. Pieaugot viedtālruņu ar lielākiem ekrāniem popularitātei un pieprasījumam, stundas nepieciešamība ir izturība, lai displejs nebūtu pakļauts skrāpējumiem, lūzumiem vai kritienam utt. Hibrīda struktūra ir izdevīga efektivitātes ziņā salīdzinājumā ar tradicionālajiem pusvadītājiem, kas ir pilnībā izgatavots no silīcija. Šo materiālu varētu izmantot, lai izveidotu ekrānus mobilajiem tālruņiem, televizoriem, digitālajām konsolēm utt., un varbūt kādreiz izveidotu datorus un vai padarītu mobilo tālruni tikpat spēcīgu kā superdators. Pētnieki jau strādā pie šī pusvadītāja ražošanas plašākā mērogā, lai to varētu komercializēt.
Cīņa ar elektroniskajiem atkritumiem
Tiek lēsts, ka 2018. gadā kopumā tiks saražoti gandrīz 50 miljoni tonnu elektronisko atkritumu (e-atkritumu) un ļoti ierobežots daudzums tiks pārstrādāts. E-atkritumi ir elektroniskas ierīces un aprīkojums, kas ir sasnieguši savas dzīves beigas un ir jāiznīcina, tostarp veci datori, biroja vai izklaides elektroniskās iekārtas, mobilie tālruņi, televizors utt. Milzīgs e-atkritumu daudzums ir milzīgs drauds videi. un tas noteikti radīs neatgriezenisku kaitējumu mūsu dabas resursiem un apkārtnei. Šis atklājums ir sākumpunkts tādu elektronisku ierīču projektēšanai, kurām ir augsta veiktspēja, bet kuras ir izgatavotas no bioloģisks 'bio' materiāli. Ja mobilie tālruņi būtu izgatavoti no elastīga materiāla, tos būtu vieglāk pārstrādāt. Tas samazinās e-atkritumu daudzumu, kas katru gadu tiek radīts visā pasaulē.
Salokāmo un elastīgo elektronisko ierīču nākotne būs ļoti aizraujoša. Inženieri jau domā par rullējamiem displejiem, kur ierīces var sarullēt kā rullīti. Vismodernākais displeja ekrāna veids būtu tāds, kas var salocīt, izliekties vai pat sasmalcināt, piemēram, papīru, bet var turpināt parādīt glītus attēlus. Vēl viena joma ir “auksētisku” materiālu izmantošana, kas kļūst biezāki, kad tie tiek izstiepti, un kas var absorbēt lielas enerģijas ietekmes un pašregulēties, lai novērstu jebkādus kropļojumus. Šādas ierīces būtu vieglas, taču elastīgas.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
Šarma A et al. 2018. gads. Efektīva un no slāņiem atkarīga eksitona sūknēšana pa atomiski plānām organiskām un neorganiskām I tipa heterostruktūrām. Advanced materiāli. 30 (40).
https://doi.org/10.1002/adma.201803986
***
