پتنتی که استفاده صنعتی گرافن در الکترونیک انعطاف‌پذیر را تسریع می‌کند

با ثبت اختراع جدیدی توسط Skoltech، امکان انتقال گرافن بدون نقص از یک بستر به محلی دیگر فراهم شد. این قابلیت برای استفاده از گرافن در الکترونیک شفاف انعطاف‌پذیر اهمیت دارد.

کد خبر: ۱۰۴۵۸۷۴

سه‌شنبه - ۰۸ آذر ۱۴۰۱ / November 29, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، با ثبت اختراع جدیدی توسط Skoltech، امکان انتقال گرافن بدون نقص از یک بستر به محلی دیگر فراهم شد. این قابلیت برای استفاده از گرافن در الکترونیک شفاف انعطاف‌پذیر اهمیت دارد.

این پتنت، تولید گرافن با شکل‌های مختلف بر روی یک بستر شفاف با وضوح ۱۰۰ نانومتر را امکان‌پذیر می‌کند، که نوید زیادی برای توسعه الکترونیک انعطاف‌پذیر و شفاف دارند. این رویکرد جدید به جلوگیری از نقص‌هایی که در هنگام انتقال گرافن بین بستر‌ها بوجود می‌آیند و به شدت بر کیفیت مواد تأثیر می‌گذارد، کمک می‌کند.

الکسی شیورسکی از مخترعان این فناوری، می‌گوید: «الکترونیک انعطاف‌پذیر و شفاف به‌طور معمول با حسگر‌های قابل پوشیدنی همراه است که علائم حیاتی مانند ضربان قلب، تنفس و اکسیژن رسانی خون را کنترل می‌کند و این داده‌ها را به یک تلفن هوشمند یا ابزاری دیگر می‌کند. این فناوری می‌تواند به تولید محصولات مقرون به صرفه و کارآمد کمک کند چیزی که در ابتدا ممکن است به این زودی‌ها غیر عملی به نظر برسد. برای مثال به یک کتری برقی بلوتوثی یا جاروبرقی WiFi، فکر کنید. من معتقدم که روزی الکترونیک انعطاف‌پذیر و شفاف نیز به ابزاری همه‌گیر تبدیل می‌شود.»

در حال حاضر، توری‌های فلزی تعبیه شده در پلیمر یا شیشه به‌عنوان هادی در الکترونیک شفاف انعطاف‌پذیر استفاده می‌شوند. متداول‌ترین فلزات برای توری، مس، نقره و حتی طلا یا پلاتین است. با این حال، توری‌های فلزی که شیشه را گرم می‌کنند به سختی قابل شفاف نامیده می‌شوند. اگرچه آن‌ها با وظیفه خود بسیار خوب کنار می‌آیند، اما بهترین مش فقط دو سوم نور را عبور می‌دهد. گرافن شفاف‌تر، کمتر قابل مشاهده و بسیار رسانا است. علاوه بر این، برخی از مطالعات نشان می‌دهد که گرافن از قدرت خستگی خمشی بالاتر برخوردار است و بنابراین می‌تواند دوام بیشتری داشته باشد.

نکته مهم این است که گرافن از مواد بسیار ارزان‌تر و سازگار با محیط زیست در مقایسه با فلزات خالص ساخته شده است و برخلاف مس یا نقره، مستعد اکسیداسیون نیست.

به طور معمول، گرافن روی یک بستر موقت سنتز می‌شود و سپس به یک بستر پلیمری دائمی منتقل می‌شود که در صورت لزوم آن را پشتیبانی و شکل می‌دهد. انتقال با استفاده از روش لانگمر بلاجت به سختی مقیاس‌پذیر می‌شود و تمایل به ایجاد نقص و اختلال در کیفیت گرافن دارد.

مخترعان این فناوری، یک راه حل جایگزین برای مقابله با مسئله انتقال ارائه داده کردند که به پذیرش گسترده گرافن در الکترونیک شفاف انعطاف پذیر کمک می‌کند.

الکسی شیورسکی گفت: «در روش ما، بستر موقت برای مطابقت با شکل گرافن ساخته شده است. هنگامی که بستر دائمی را روی فیلم قرار دادیم، بستر موقت را حذف می‌کنیم. از آنجا که گرافن در شکل نهایی خود قرار دارد، دیگر نیازی به کشیدن آن بر روی بستر دائمی نیست که به جلوگیری از چین و چروک و سایر نقص‌ها کمک می‌کند. بستر موقت سه‌بعدی امکانات بسیار گسترده تری نسبت به روش‌های معمولی دارد. اکنون، به همراه مدار‌های دوبعدی و سه‌بعدی هر پیچیدگی را که می‌خواهیم، با وضوح ده‌ها نانومتر تولید می‌کنیم.»