طراحی انعطاف پذیر و کشش تک کریستال, سیستم های الکترونیکی

محققان در دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign در همکاری با یک پوردو تیم کشف کرده اند که برخی از کریستال های بیشتر انعطاف پذیر و کشش نسبت به مواد فعلی استفاده می شود برای برنامه های کاربردی الکترونیکی. این مواد جدید بنابراین می تواند استفاده شود برای ساخت سنسورها در رباتیک.

مطالعه "فوق العاده و فرو الاستیک آلی نیمه هادی ها برای Ultraflexible تک کریستال الکترونیک" منتشر شد در Angewandte شیمی, مجله آلمانی Chemical Society.

به طور معمول سیلیکون و ژرمانیوم استفاده می شود برای ساخت الکترونیک. این مواد در حال به چالش کشیدن برای استفاده بر روی پوست انسان یا در رباتیک چرا که آنها شکستن از هم جدا هنگامی که آنها در حال کشیده بیش از حد. "محققان با استفاده از دو روش برای ایجاد کشش الکترونیک" گفت: Diao Ying استادیار شیمی و biomolecular engineering و یک عضو هیات علمی در بکمن, موسسه پیشرفته علم و فن آوری است. "هر دو آنها حک الگوهای پیچیده از سیلیکون و یا آنها طراحی جدید مواد پلیمری. اما این روش هم شامل فرآیندهای پیچیده و یا آنها سازش جهت کامل از مولکول."

برای غلبه بر این محدودیت Diao گروه نگاه تک کریستال مواد است که می تواند کشیده شده به راحتی. محققان با الهام از طبیعت در جستجوی خود را. "این مکانیسم است که در یک ویروس به نام باکتری خوار T4 ویروس. دم این ویروس توسط یک تک کریستال از مولکول های پروتئین و آن فشرده شده است بیش از 60 درصد زمانی که ویروس تزریق DNA آن به باکتری است. فشرده سازی رخ می دهد و بدون از دست دادن یکپارچگی ساختاری" Diao گفت.

"ما کشف کرد که bis(triisopropylsilylethynyl)pentacene کریستال کشیده شود می تواند بیش از 10 درصد است که ده برابر که از الاستیک حد اکثر تک کریستال." گفت: سنگ Kyu, Park, یک پژوهشگر فوق دکترا در Diao ،

"مولکول ها در تک کریستال می تواند همکاری سرش و چرخش به جای مکانیکی فشار فراتر از حد الاستیک خود را." گفت: Hong Sun, یک دانشجوی کارشناسی ارشد در Kejie ژائو گروه در دانشگاه پردیو.

"این مکانیزم نیز یافت می شود در شکل آلیاژهای حافظه است که در دسترس هستند در فروشگاه های خرده فروشی" پارک گفت. "شما می توانید تحریف سیم و سپس بازگرداندن آن را به شکل اصلی آن با حرارت دادن آن است. اما ما برای اولین بار به کشف این پدیده در الکترونیک آلی کریستال."

این کار پشتیبانی شده توسط اسلوان پژوهش یاران در شیمی, 3M Nontenured هیات علمی جایزه و بنیاد ملی علوم.

مقاله "فوق العاده و فرو الاستیک آلی نیمه هادی ها برای Ultraflexible تک کریستال الکترونیک" را می توان در https://doi.org/10.1002/anie.202004083

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.