211service.com
Izstiepjama silīcija loksnes
Silīcijs parasti tiek piegādāts stingrās mikroshēmās. Taču, lai gan šie pusvadītāju gabali ir piemēroti datoros un mobilajos tālruņos, tie nav noderīgi daudzām citām lietojumprogrammām, piemēram, valkājamai elektronikai un saliekamiem datoriem. Tikmēr jauni polimēru elektronikas veidi ir elastīgi, taču nepiedāvā silīcija veiktspēju.
Silīcija viļņi: Uz iepriekš izstieptas gumijas loksnes ir piestiprināta plāna silīcija plēve. Kad gumijas spriedze tiek atbrīvota, silīcijs piesprādzējas, veidojot skujiņas rakstu. Pēc sākotnējā raksta izveidošanas silīcijs un gumija tiek horizontāli un vertikāli izstiepti un atbrīvoti.
Pētnieki Ilinoisas Universitātē Urbana-Champaign nesen parādīja, kā silīcijs var izstiepties vienā dimensijā, piemēram, gumijas joslā. (Skatīt Stretchable Silicon.) Tagad grupas jaunākajā darbā pētnieki ir izgatavojuši silīcija loksnes, kas var izstiepties arī divās dimensijās, kas ļautu novietot elektroniku uz sarežģītas formas sfērām un virsmām.
Dažu pēdējo gadu laikā pētniecības laboratorijās un uzņēmumos ir veikti centieni, lai elektronika būtu elastīga un elastīga. Pašlaik ir pieejami, piemēram, elastīgi displeji. (Skatiet sadaļu Plastic Electronics Head for Market.) Taču šie displeji ir balstīti uz ķēdēm, kas izgatavotas no organiskiem polimēriem, kurām nav silīcija ātruma, tāpēc tos nevar izmantot skaitļošanas ziņā intensīviem uzdevumiem. Turklāt elastīgās elektronikas formas ir ierobežotas. Tos var velmēt un saliekt, bet tie nevar atbilst, piemēram, rokas formai.
Jaunie rezultāti no Ilinoisas komandas, kuru vadīja Džons Rodžerss , materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesors, balstās uz grupas agrākajiem pētījumiem, izmantojot viendimensijas elastīgas silīcija lentes, kurās viņi piestiprināja īpaši plānas lentes iepriekš izstieptam gumijas gabalam. Kad gumijas spriedze tika atbrīvota, silīcija lentes salocījās. Pēc tam lentes var atkal izstiept, savelkot silīciju. Tomēr šīs lentes varēja stiept tikai vienā dimensijā. Patiesi pielāgojamai elektronikas loksnei ir jāizstiepjas divos virzienos, lai tā varētu, piemēram, nosegt sfēru vai kādu citu trīsdimensiju objektu.
Multivide
Skatieties video par viļņoto struktūru veidošanos plānā silīcija plēvē.
Tātad, tā vietā, lai izmantotu silīcija lentes, pētnieki pie izstieptas gumijas loksnes piestiprināja silīcija loksnes, kuru izmērs bija no trīs līdz pieciem kvadrātmilimetriem un biezums no 55 līdz 320 nanometriem. Kad stiepšanās tika atbrīvota, silīcijs salocījās, veidojot sarežģītus viļņus un līkločus, radot vēl neredzētu silīcija ģeometriju (skatiet multivides video ). Rodžers saka, ka viņa komandu pārsteidza faktiskā ģeometrija, skujiņas raksts, kas līdzinās zivs mugurkaula dažādajām diagonālēm. Būtībā viļņu mainīgie raksti ļauj silīcija loksnēm izstiepties divās dimensijās.
Līdz šim, saka Rodžers, viņa komanda ir izgatavojusi funkcionālas diodes no divdimensiju elastīga silīcija. Pētnieki ir izgatavojuši virkni kvadrātveida silīcija paliktņu, kas ir savienoti viens ar otru, izmantojot viļņota silīcija lentes. Šo ierīces dizainu, pēc Rodžersa teiktā, varētu izmantot viedā ķirurģiskajā cimdā, kas, piemēram, izmērītu hormonu koncentrāciju vai pH līmeni organismā.
Turklāt komanda uz elastīgā silīcija veido virkni fotoattēlu detektoru un novieto to ap sfēru, lai izveidotu elektronisku aci. Rodžers saka, ka šāda lietojumprogramma ir daudzu gadu garumā, taču, ja pētnieki var iegūt elektroniku un foto detektorus uz sfēras, cilvēkiem var būt daudz modernāka un jaudīgāka kamera, ko varētu izmantot mobilajos tālruņos vai militārpersonām.