Yeni Keşfedilen Polimer Karışımı Elektronik Aletler Yüksek Sıcaklıklara Dirençli Hale Geliyor
Fotoğraf : Yeni bir organik plastik, elektronik parçaların performanstan ödün vermeden aşırı sıcaklıklarda çalışmasını sağlayabilir. Fotoğraf: Purdue Üniversitesi / John Underwood.
Dünyadaki iPhone’lardan,Mars’taki seyahat edenlere kadar çoğu elektronik yalnızca belirli bir sıcaklık aralığında çalışır. Ancak iki organik materyali bir araya getirerek, Purdue Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, artık aşırı sıcağa dayanabilecek elektronikler yaratmanın bir yolunu buldular. Bu yeni plastik malzemeler, Science dergisinde yayınlanan bir makaleye göre, elektriği 220 ° C (428 ° F) sıcaklığa kadar güvenilir bir şekilde iletebilir.
Purdue Üniversitesi’nde organik kimya profesörü Jianguo Mei, “Ticari elektronik cihazlar -40 ° C ile 85 ° C arasında çalışmaktadır. Bu aralığın ötesinde, arızalanacaktır.” Diyor. “İki polimeri bir araya getirerek yüksek sıcaklıklarda çalışabilen bir malzeme yarattık.”
Bunlardan biri iletken bir polimerdir, diğeri ise geleneksel bir yalıtıcı polimerdir. Bu teknolojinin elektronikler için çalışmasını sağlamak için, araştırmacılar iki polimeri bir arada eritmeyi denediler ancak başarılı olamadılar- bu nedenle polimerlerin oranlarını düzeltmeyi denediler.
“Plastiklerden biri yükü taşıyor, diğeri ise bu sayede yüksek sıcaklıklara dayanabiliyor,” dedi. makale de görevli ve Purdue Üniversitesi’nde yüksek lisans araştırmacısı olan Ardide Gumyusenge. “Bunları bir araya getirdiğinizde, doğru oranı bulmak zorundasınız.” Çünkü bu maddeler biri diğerine üstün olmadan hemen hemen benzer oranlarda birleşiyorlar.”
Araştırmacılar bu çalışmayı yapmak için gerekli olan birkaç özelliği keşfetti: iki malzemenin karıştırmaya uyumlu olması ve her birinin kabaca aynı oranda bulunması gerekir. Bu, elektrik yükünün eşit şekilde akmasına izin veren ancak şeklini aşırı sıcaklıklarda koruyanilen organize, iç içe geçen bir polimer ağı ile sonuçlanır.
Bu yeni malzemenin en etkileyici özelliği elektriği aşırı sıcaklıklarda iletmesi değil, performansının değişmediğinin görülmesi. Genellikle, elektronik cihazların performansı sıcaklığa bağlıdır – bir dizüstü bilgisayarın iklim kontrollü bir ofiste Arizona çölüne karşı ne kadar hızlı çalışacağını düşünün. Bu yeni polimer harmanlarının performansı, geniş bir sıcaklık aralığında sabit kalır.
Bu yeni aşırı sıcaklığa dayanıklı elektronik Antarktika’daki bilim adamları veya Sahra’da dolaşan gezginler için faydalı olabilir, ancak aynı zamanda her yerde ki araba ve uçakların çalışması için de kritik öneme sahipler. Hareketli bir araçta, egzoz o kadar sıcaktır ki sensörler ona çok yakın yerleştirilemez, yani yakıt tüketimi uzaktan izlenmelidir. Sensörler doğrudan egzoza bağlanabilirse, operatörler daha doğru bir okuma elde eder. Bu, özellikle yüzbinlerce sensöre sahip olan uçaklar için önemlidir.
Purdue Üniversitesi’nde kimya mühendisliği profesörü Brett Savoie, “Şu an kullanılan plastiklerin yüksek sıcaklıklarda parçalanacağı gerçeği ile birçok uygulama sınırlıdır ve bu yeni polimerler mevcut durumu değiştirmenin bir yolu olabilir” dedi. “Güneş pillerinin, transistörlerin ve sensörlerin birçok uygulamada büyük sıcaklık değişikliklerini tolere etmesi gerekir, bu nedenle yüksek sıcaklıklarda stabilite sorunları ile ilgilenmek polimer bazlı elektronik cihazlar için gerçekten önemlidir.”
Araştırmacılar şimdi yeni materyalleri için gerçek sıcaklık sınırlarının (yüksek ve düşük) ne olduğunu bulmak için başka deneyler yapmaya hazırlanıyor. Mei, aynı zamanda organik elektroniklerin dondurucu soğukta çalışmasını sağlamanın,aşırı sıcakta çalışmalarını sağlamaktan daha zor olduğunu söyledi.
Kaynak : materialstoday.com
