Büyük Ölçekli “Nesnelerin İnterneti”ni Düzenlemek için Elektronik Çıkartmalar
Fotoğraf : Elektronik çıkartmalar sıradan oyuncak bloklarını ‘nesnelerin interneti’ içinde yer alan yüksek teknolojili sensörlere dönüştürebilir. (Kaynak: Purdue Üniversitesi)
Araştırmacılar; küçük, ince film şeklindeki elektronik devreleri bir yüzeyden ayrıştırmaya yarayan yeni bir üretim yöntemi geliştirdiler. Bu teknik, sadece birkaç üretim aşamasını ve bununla bağlantılı maliyetleri ortadan kaldırmakla kalmıyor, aynı zamanda herhangi bir nesnenin çevreyi algılamasına veya yüksek teknolojili bir çıkartma uygulamasıyla kontrol edilmesine imkan sağlıyor.
Akıllı telefonlardan saatlere, evlerden makine parçalarına ve medikal cihazlara milyarlarca obje kendi çevrelerinin kablosuz sensörlerine dönüşerek, “nesnelerin interneti” isimli ağı genişletiyor.
Ofis malzemeleri ve mobilyaların bile birbirine bağlanmaya başlaması ile bu nesnelerin birbirlerini algılamasını ve konuşmasını sağlayan teknolojilerin ölçeklerinin büyütülmesi gerekiyor.
Purdue ve Virginia Üniversitelerinden araştırmacılar, bir yüzeye yapıştırılıp çıkartılabilen, küçük ve ince film yapılarındaki elektronik devreler yapmayı başardılar. Bu teknik sadece pek çok üretim adımı ve ona bağlı maliyetleri ortadan kaldırmıyor, aynı zamanda herhangi bir objenin etrafını algılayabilmesini ve veya yüksek teknolojili bu çıkartmanın bir uygulama ile kontrol edilebilmesini sağlıyor.
Eninde sonunda bu çıkartmaların kablosuz bağlantı kurabilmesinin mümkün olacağı belirtiliyor. Araştırmacılar, “Proceedings of the National Academy of Sciences” dergisinde ye alan çalışmalarında bu çıkartmaların pek çok obje üzerinde kullanılması ile elde edilen faydalardan bahsediyor.
Biomedikal ve Makine Mühendisliği Bölümü’nden Yardımcı Doçent Chi Hwan Lee, bu sensörlerin özelleştirilip, bir drona takılıp, tehlikeli alanlarda örneğin gaz sızıntısının tespiti için kullanılabileceğini belirtiyor.
Günümüzün elektronik devrelerinin çoğu, kendi silikon üst tabanları ve düz ve sert bir alt tabakadan oluşmaktadır. Silikon tabaka yüksek sıcaklıklara ve devreleri çıkarmak için kullanılan kimyasal aşınmaya dayanabilir.
Ancak yüksek sıcaklıklar ve aşındırma, silikon yongalara zarar verir ve üretim sürecinde her seferinde tamamen yeni bir alt tabaka yapılması zorunluluğu doğurur.
Lee’nin “transfer baskı” adı verilen yeni üretim tekniğinde ise, tek katmanda neredeyse sonsuz sayıda elektronik devre içeren ince filmler üretebiliyor. Bu sayede üretim maliyetleri düşüyor. Yüksek sıcaklıklarda kimyasallarla müdahale etmek yerine, oda sıcaklığında çekilerek çıkartılabiliyor.
Lee, “San Fransicco Golden Gate Köprüsü’ndeki kırmızı boya gibi, çevre çok ıslak olduğu için boya çekilebiliyor. Bizim durumumuzda, üst tabanı suya gömmek ve devreyi suda tamamlamak mekanik çekme eşiğini ciddi anlamda düşürüyor ve çevre dostu bir sonuç veriyor.”diyor.
Elektronik film ve silikon taban arasına, nikel gibi yumuşak metal bir malzeme yerleştirilerek su içerisinde soyulabilir hale geliyor. Bu ince film elektronikler soyularak istenilen herhangi bir yüzeye yapıştırılabiliyor ve yapıştırıldığı objeye elektronik özellikler kazandırıyor.
Örneğin, bu sensörler bir saksıya yapıştırıldığında, saksı çiçeğin büyümesini etkileyebilecek sıcaklık değişimlerini algılayabilecek hale geliyor.
Lee’nin laboratuvarında yapılan çalışmalar, elektronik entegre devrelerin bileşenlerinin, üst tabandan soyulup ince bir film haline getirildikten hemen önce ve sonra da çalıştığını gösteriyor. Araştırmacılar bir LED ışık göstergesini açmak ve kapatmak için bir film kullanabildiler.
Lee, “ Bu üretim sürecini elektronik filmleri üst katmandan zarar vermeden soyabilmek için geliştirdik” diyor.
Bu teknoloji için bir ABD patent başvuru yapılmıştır. Bu araştırma, Purdue Research Foundation, the Air Force Research Laboratory (AFRL-S-114-054-002), the National Science Foundation (NSF-CMMI-1728149) ve Virginia Üniversitesi tarafından fonlanmıştır.
Kaynak : sciencedaily.com
