Transparan Elektronikler için Bir Yapıtaşı: Nylon
Bilim insanları işlenebilir ferroelektrik naylon yapısı geliştirdiler.
Mikroelektronik endüstrisi giyilebilir teknolojilere kaydıkça, günlük giysilerimize ferroelektirikler gibi elektronik parçalar eklenmesi gerekliliği artıyor. 1940’lı yıllarda kadın çorapları ile hayatımıza giren naylon grubu günümüzde sentetik polimerler arasında en yaygın kullanılan polimer ailesi konumunda. Naylon yapısı, belirli bir düzene göre dizilmiş hidrojen, oksijen ve azot atomlarının (monomer) sürekli tekrarlanması ile ortaya çıkan uzun bir zincirden (polimer) oluşuyor.
Naylonların tekstil üretiminde kullanımının yanı sıra, ferroelektrik özellik de sergileyebilecekleri keşfedildi. Yani naylonlar negatif ve pozitif yüklerin ayrılmasını ve ayrı halde muhafaza edilmesini sağlayabilirler. Ferroelektrik malzemeler; sensörler, aktüatörler, bellekler ve enerji depolama cihazlarında kullanılabiliyor. Bu tarz cihazların üretiminde düşük maliyetli bir üretim yöntemi olan esnek ince film çekimini kullanabilmek için, uygun çözücüler içerisinde sıvılaştırılabilen bir polimer yapısı kullanmak büyük bir avantaj sağlıyor. Naylon polimerler tekstil piyasasında uzun yıllardır varlık gösterseler de, elektronik uygulamalarına rastlanmıyordu çünkü yüksek kaliteli ince film üretiminde kullanımı neredeyse imkansız gibi görülüyordu.
MPI-P, Johannes Gutenberg University of Mainz and ve University of Technology’den bilim insanları bu 40 yıllık probleme bir çözüm getirdiler ve naylonu trifloroasetik asit/aseton karışımında çözüp vakum ortamında tekrar sertleştirmeye imkan sağlayan bir yöntem geliştirdiler. Bu yöntem ile, 100 nm kalınlığında yani insan saçından 100 kat daha ince bir naylon film elde etmeyi başardılar. Proje ekibinin lideri MPI-P’dan Dr. Kamal Asadi “Bu yöntemi kullanılarak çok ince ve yumuşak filmler elde edebildik. Bu sayede elektronik devrelerin elektriksel sapmalar nedeni ile bozulmasını engelleyebileceğiz. Ayrıca, transparan yapı sayesinde transparan elektronikleri de üretebileceğiz” diyor.
Bu yeni yöntemi kullanan Kamal Asadi ve ekibi yüksek performanslı naylon kapasitörler üretmeyi başardılar. Bilim insanları kapasitör prototiplerini milyonlarca döngü aşınma testine tabi tutarak elde ettikleri yapıların dayanıklılığını kanıtladılar. Bu naylon filmler elektronik parça üretiminde kendisine geniş yer bulabilir, bülükebilir eletronik cihaz ve akıllı tekstil üretiminde kullanılabilir. Bu yeni çalışmalar, çok fonksiyonlu kumaşların üretiminde veya vücut hareketinden enerji üretimine imkan sağlayacak sistemler geliştirilmesinde kullanılabilir.
Kaynak: sciencedaily.com
