Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Tuning af fleksible kredsløb med lys

Figur 1:Skematisk, der viser processen, der giver mulighed for præcis kontrol af de organiske transistorkarakteristika ved hjælp af lysbestråling. Indsatsen viser et fotografi af den endelige enhed. Kredit:Takafumi Uemura et al.

Forskere fra Sanken (The Institute of Scientific and Industrial Research) ved Osaka University og Joanneum Research (Weiz, Østrig), har vist, hvordan udsættelse af en organisk polymer for ultraviolet lys præcist kan ændre dets elektroniske egenskaber. Dette arbejde kan hjælpe med kommercialiseringen af ​​fleksibel elektronik, der kan bruges til sundhedsovervågning i realtid, sammen med databehandling.

Mens de integrerede kredsløb i din smartphone er ganske imponerende, de mangler visse vigtige funktioner. Fordi elektronikken er siliciumbaseret, de er meget stive, både i bogstavelig forstand af at være ufleksibel, samt have kemiske egenskaber, der ikke let ændres. Nyere enheder, inklusive OLED -skærme, er lavet af kulstofbaserede organiske molekyler med kemiske egenskaber, der kan indstilles af forskere til at producere de mest effektive kredsløb. Imidlertid, styring af egenskaberne af organiske transistorer kræver normalt integration af komplekse strukturer lavet af forskellige materialer.

Nu, et team af forskere under ledelse af Osaka University har brugt UV -lys til præcist at ændre den kemiske struktur af en dielektrisk polymer kaldet PNDPE. Lyset bryder specifikke bindinger i polymeren, som derefter kan omarrangere til nye versioner, eller skabe tværbindinger mellem strenge. Jo længere lyset er tændt, jo mere bliver polymeren ændret. Ved at bruge en skyggemaske, UV-lyset påføres netop de ønskede områder, tuning af kredsløbets adfærd. Denne metode kan mønstre transistorer med den ønskede tærskelspænding med høj rumlig opløsning ved brug af kun et enkelt materiale.

Figur 2:(Venstre) Sammenhæng mellem lysbelysningen (dosis) og tærskelspændingen (femte) for de organiske transistorer. (Højre) FTIR-mikroskopibillede, der viser den todimensionelle rumlige fordeling af den molekylære strukturændring. Visse regioner blev delvist bestrålet for at skabe Osaka University-logoet, med en estimeret rumlig opløsning på ~18 µm. Kredit:Takafumi Uemura et al.

"Vi har haft held med at kontrollere egenskaberne af organiske integrerede kredsløb ved hjælp af vedvarende lys-inducerede ændringer i selve molekylstrukturen, " forklarer den tilsvarende forfatter Takafumi Uemura.

I fremtiden, vi kan se smarte versioner af næsten alt, fra medicinflasker til sikkerhedsveste. "At imødekomme de beregningsmæssige krav fra 'tingenes internet' vil højst sandsynligt kræve fleksible elektroniske løsninger, " siger seniorforfatter Tsuyoshi Sekitani. Især denne teknologi kan anvendes til fremstillingsmetoder til ultralette, bærbare sundhedsudstyr.


Varme artikler