Gazeteler gibi Basılacak Gelecekteki Elektronik Bileşenler
Fotoğraf : Yeni bir üretim metodu olan, silindirden-silindire lazerle indüklenen süperplastisite, elektronik cihazları ultra hızlı yapmak için gerekli olan nano ölçekte metalleri. Purdue Üniversitesi görüntüsü.
Yeni bir üretim tekniği, ultra hızlı elektronik cihazlar yapmak için daha yumuşak ve daha esnek metaller oluşturmak üzere gazete baskısına benzer bir süreç kullanır.
Purdue Üniversitesi araştırmacıları tarafından geliştirilen düşük maliyetli bu süreç, sanayide halihazırda kullanılan metalleri büyük çapta üretmek için kullanılan araçları bir araya getiriyor, ancak elektronikleri bugün olduklarından daha hızlı yapmakta bir dizi imalat bariyerini kaldırmak için silindirden-silindire gazete baskısının hızını ve hassasiyetini kullanıyor.
Cep telefonları, dizüstü bilgisayarlar, tabletler ve diğer birçok elektronikte, bilgiyi yüksek hızda işlemek kendi iç metalik devrelerine dayanır. Şu anki metal imalat teknikleri, bu devreleri,bir devre şeklindeki şablon maskesi içinden geçirmek suretiyle, duvarlara grafiti püskürtmek gibi ince sıvı metal damlaları yağmuruna maruz bırakarak yapmaya eğilim göstermektedir.
Endüstri mühendisliği ve biyomedikal mühendisliği doçenti Ramses Martinez, “Ne yazık ki, bu imalat tekniği pürüzlü yüzeylere sahip metalik devreler üreterek elektronik cihazlarımızın daha hızlı ısınmasını ve tükenmesini sağlıyor.”
Gelecekteki ultra hızlı aygıtlar ayrıca, nano boyutlarda üretilmeleri için daha yüksek çözünürlük gerektiren daha küçük metal bileşenler gerektirecektir.
Martinez, “Metallerin giderek daha küçük şekillerle şekillendirilmesi, nano boyutlara ulaşana kadar daha yüksek ve daha yüksek tanımlara sahip kalıplar gerektiriyor.” dedi. “Nanoteknolojideki son gelişmeleri eklemek, bizden metalleri yapılmış olduğu tanelerden bile daha küçük boyutlarda şekillendirmemizi gerektiriyor. Bir kum tanesiden daha küçük, bir kum kalesi yapmak gibi.”
“Şekillendirilebilirlik sınırı” olarak adlandırılan bu durum, yüksek hızda nano ölçekli çözünürlük ile malzeme üretme becerisini engeller.
Purdue araştırmacıları, bu sorunların her ikisine de – pürüzlülük ve düşük çözünürlük – endüstriyel kesim ve gravür için yaygın olan geleneksel karbondioksit lazerlerini kullanarak nano boyutta pürüzsüz metalik devrelerin oluşturulmasını sağlayan yeni bir büyük ölçekli üretim yöntemiyle değinmiştir.
Martinez, “Gazeteler gibi küçük metal parçaların basılması onları daha pürüzsüz hale getiriyor. Bu, elektrik akımının daha az ısınma riskiyle daha iyi seyahat etmesine izin veriyor.” Drolll,edi.
Silindirden-silindire lazerle indüklenen süperplastisite olarak adlandırılan bu üretim yöntemi, gazeteleri yüksek hızda basmak için kullanılanlara benzer bir silindirler üzerinde dönen damga kullanır. Teknik, yüksek enerjili lazer atışları uygulayarak, farklı metallere “süper elastik” davranışını kısa bir süre için indükleyebilir, bu da metalin dönen damgaların nano ölçekli özelliklerine ulaşmasını sağlar.- şekillendirilebilirlik sınırını aşarak.
Martinez “Gelecekte, tekniğimizi kullanan cihazların silindirden-silindire üretimi, daha hassas biyosensörlerin uygun maliyetli üretiminin yanısıra 3 boyutlu görüntüler üreten ve ışıkla etkileşimde bulunabilen nanoyapılarla kaplı dokunmatik ekranların da oluşturulmasına olanak tanıyabilir.” dedi.
Kaynak : sciencedaily.com
