211service.com
Nanolīme elektronikai
Pētnieki Rensselaer Politehniskajā institūtā Trojā, NY, ir atklājuši, ka noteiktas nanometru garas organiskās molekulas var savienot divas virsmas, kas parasti slikti turas kopā. Pārsteidzoši, ka līmēšanas spēja palielinās, ja nanolīme tiek pakļauta ļoti augstām temperatūrām.
Nano superlīme: Organiskās molekulas, kas izgatavotas no oglekļa un ūdeņraža atomu ķēdes ar sēru (zilu) vienā galā un silīciju (zaļo) otrā, satur kopā varu un silīcija dioksīdu. Molekulas sakārtojas un sarindojas viena otrai blakus, un to adhezīvā izturība palielinās ļoti augstā temperatūrā līdz 700 ºC.
Molekulas var izmantot kā lētu, viegli uzklājamu līmi dažādos pielietojumos. Piemēram, nanometru biezo līmi varētu izmantot, lai turētu kopā sīkus elektroniskus komponentus, jo tranzistori un vadi datoru mikroshēmās turpina sarukt, saka. Ganapathiraman Ramanath , materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesors, kurš vadīja pētījumu, kas tika publicēts Daba pagājušajā nedēļā.
Nanolīme, kas pieder pie savienojumu klases, ko sauc par organosilāniem, sastāv no oglekļa un ūdeņraža atomu ķēdes ar sēru vienā galā un silīciju otrā galā. Molekulārā ķēde parasti sadalās temperatūrā virs 300 līdz 400 ºC. Bet Ramanath un viņa kolēģi ir atklājuši, ka tad, kad viņi ievieto molekulas starp varu un silīcija dioksīdu, molekulas ne tikai saista kopā abus materiālus, bet arī saikne nostiprinās augstākās temperatūrās. Istabas temperatūrā iegūtā saite ir trīs reizes spēcīgāka nekā tiešā saite starp varu un silīcija dioksīdu. 700 ºC temperatūrā saite ir 10 reizes spēcīgāka nekā parasti.
Viena no līmes priekšrocībām ir tā, cik maz tās ir nepieciešams. Līdzīgas līmēšanas stiprības var sasniegt ar ļoti bieziem līmes slāņiem, bet ne ar tik plāniem slāņiem, saka Ramanath. Tā kā viens blakus izvietoto organosilāna molekulu slānis satur varu un silīcija dioksīdu, līmējošā slāņa biezums ir vienas molekulas garums: tuvu vienam nanometram. Jaunā līme ir 35 centi par gramu par pieņemamu cenu. Un tam vajadzētu būt viegli pielietojamam, jo molekulas mēdz organizēties pareizā orientācijā uz virsmas kā karavīri, saka Ramanaths. Viņi visi stāv viens otram blakus un ierindojas diezgan ciešā rindā.
Turklāt pētnieki sagaida, ka viņi var pielāgot nanolīmi, lai tā pieķertos dažādiem materiāliem. Pievienojot atbilstošas ķīmiskās grupas abos molekulārās ķēdes galos, pētnieki varētu izstrādāt jaunus organosilāna molekulu veidus, lai salīmētu kopā citus atšķirīgus materiālus, piemēram, izolatorus un pusvadītājus vai metālu un pusvadītājus.
Organosilāna pieaugošā adhēzijas stiprība augstākās temperatūrās ir anomāla un ir pretrunā ar tradicionālo gudrību, saka Om Nalamasu, uzņēmuma viceprezidents un galvenais tehnoloģiju speciālists. Lietišķie materiāli , kas atrodas Santaklārā, Kalifornijā, kas piegādā ražošanas iekārtas pusvadītāju nozarei. Tam var būt glītas lietojumprogrammas, un tas var atvērt dažas jaunas idejas un jaunas koncepcijas.
Viens svarīgs pielietojums varētu būt vara vadu līmēšana, kas savieno dažādus datoru mikroshēmu komponentus. Vara vadi tiek uzklāti uz izolējošiem silīcija dioksīda slāņiem datora mikroshēmā, lai vadu signāli nesajauktos viens ar otru. Bet varš cieši nelīp pie silīcija dioksīda, un vara molekulas izkliedējas silīcija dioksīdā. Ramanath saka, ka ir liela vajadzība ķīmiski izolēt saskarnes. Jūs nevēlaties, lai tie sajauktos, tomēr vēlaties saķeri.
Mikroshēmu ražotāji pašlaik izmanto vismaz 10 nanometrus biezus materiālu slāņus, piemēram, tantalu vai titānu starp varu un silīcija dioksīdu. Bet, tā kā augstas veiktspējas datoru mikroshēmu ierīču izmēri ienirt nanometru diapazonā, jaunā nanolīme, kas ir 10 reizes plānāka, būtu ideāls aizstājējs. Pieaugot miniaturizācijai, jūs nevarat atļauties tērēt nekustamo īpašumu lietām, kas neko citu nedara, kā vien satur lietas kopā, saka Ramanath.