Инженерүүд нимгэн уян хайбрид материалаар хийсэн хагас дамжуулагчийг зохион бүтээж, ойрын ирээдүйд электрон төхөөрөмжүүдийн дэлгэцэнд ашиглах боломжтой.
Томоохон корпорацуудын инженерүүд электроникийн хувьд эвхэгддэг, уян хатан дэлгэцийн загвар зохион бүтээхээр сонирхож байна Төхөөрөмжүүд компьютер, гар утас гэх мэт. Зорилго нь цаас шиг санагдах дэлгэцийн дэлгэц юм, өөрөөр хэлбэл нугалж болохуйц боловч электрон байдлаар ажилладаг. Дэлхийн хамгийн том гар утас үйлдвэрлэгчдийн нэг болох Самсунг тун удахгүй уян хатан гар утсаа зах зээлд гаргах гэж байна. Тэд уян хатан байдлыг бий болгосон органик хугарашгүй гадаргуутай гэрэл ялгаруулах диод (OLED) самбар. Энэ нь хөнгөн боловч хатуу, бат бөх бөгөөд өндөр температурыг тэсвэрлэх чадвартай. Түүний хамгийн гайхалтай онцлог нь төхөөрөмж унасан тохиолдолд энэ дэлгэц нь эвдэрч гэмтэхгүй байх явдал юм. Энэ нь гар утасны дэлгэцийн дизайнеруудад тулгарч буй хамгийн том сорилт юм. Энгийн LCD дэлгэц нь нугалж байсан ч харагдсаар байх боловч доторх шингэн нь буруу байрлалтай болж, гажигтай дүрс гарч ирдэг. Шинэ уян хатан OLED дэлгэц нь дэлгэцийг гажуудуулахгүйгээр нугалж эсвэл нугалж болох боловч бүрэн эвхэгддэггүй. Ирээдүйд илүү уян хатан нано утас ашиглах замаар уян хатан чанарыг улам нэмэгдүүлэх боломжтой. Квантын цэгийн гэрэл ялгаруулах диод дэлгэц нь нано талстыг ашиглан өндөр чанартай хурц гэрэл гаргадаг тул илүү уян хатан байдаг. Дэлгэцийг хамгаалахын тулд шилэн эсвэл бусад материалаар бүрхсэн байх ёстой.
Уян дэлгэц бүтээх шинэ материал
-д хэвлэгдсэн саяхны судалгаанд Нарийвчилсан материал Австралийн Үндэсний Их Сургуулийн (ANU) инженерүүд анх удаа хагас дамжуулагчийг бүтээсэн байна органик цахилгааныг гэрэл болгон үр ашигтайгаар хувиргадаг органик бус материал. Энэхүү хагас дамжуулагч нь хэт нимгэн бөгөөд маш уян хатан бөгөөд өвөрмөц болгодог. The органик төхөөрөмжийн нэг хэсэг, хагас дамжуулагчийн чухал хэсэг нь зөвхөн нэг атомын зузаантай байдаг. Органик бус хэсэг нь бас жижиг, ойролцоогоор хоёр атомын зузаантай. Уг материалыг 3 хэмжээст дүрслэлээс 2 хэмжээст бүтэцтэй болгохтой адил "химийн уурын хуримтлал" хэмээх процессоор барьсан. Хагас дамжуулагчийг нүцгэн нүдээр харах боломжгүй, 1см х 1см хэмжээтэй, функциональ транзистор бүхий чип дээр алтан электродуудын хооронд байрладаг. Ийм нэг чип нь олон мянган транзисторын хэлхээг багтаах боломжтой. Электрод нь цахилгаан оролт, гаралтын цэг болдог. Баригдсаны дараа материалын опто-электроник болон цахилгаан шинж чанарыг тодорхойлсон. Энэхүү эрлийз бүтэц нь органик болон органик бус бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь цахилгааныг гэрэл болгон хувиргаж, дараа нь гар утас, телевизор болон бусад төхөөрөмж дээр дэлгэцийг өгдөг. Өндөр нарийвчлалтай дэлгэцийн хувьд гэрлийн ялгарал илүү тод, илүү сайн байдаг.
Ийм материалыг ойрын ирээдүйд төхөөрөмжүүдийг нугалахад ашиглах боломжтой - жишээ нь гар утас. Дэлгэц эсвэл дэлгэцийн гэмтэл нь гар утсанд маш их тохиолддог бөгөөд энэ материал нь аврах ажилд ирдэг. Том дэлгэцтэй ухаалаг гар утаснуудын нэр хүнд, эрэлт хэрэгцээ өсөхийн хэрээр дэлгэц нь зураас, хугарах, унах зэрэгт тэсвэртэй байх нь цаг үеийн шаардлага болж байна. Эрлийз бүтэц нь үр ашгийн хувьд уламжлалт хагас дамжуулагчаас давуу талтай. бүхэлдээ цахиураар хийсэн. Энэ материалыг гар утас, телевизор, дижитал консол гэх мэт дэлгэцийг бүтээх, магадгүй нэг өдөр компьютер бүтээх, эсвэл суперкомпьютер шиг хүчирхэг гар утсыг бүтээхэд ашиглаж болно. Судлаачид энэ хагас дамжуулагчийг илүү өргөн цар хүрээтэй үйлдвэрлэхээр аль хэдийн ажиллаж байгаа бөгөөд үүнийг арилжаанд оруулах боломжтой.
Цахим хог хаягдалтай тэмцэх
2018 онд нийт 50 сая тонн электрон хог хаягдал (цахим хог хаягдал) гаргаж, маш хязгаарлагдмал хэмжээгээр дахин боловсруулна гэж тооцоолж байна. Цахим хог хаягдал нь ашиглалтын хугацаа нь дуусч, хаягдах шаардлагатай электрон төхөөрөмж, тоног төхөөрөмж, оффисын болон үзвэр үйлчилгээний цахим төхөөрөмж, гар утас, телевиз гэх мэт. Их хэмжээний цахим хог хаягдал нь байгаль орчинд асар их аюул учруулж байна. мөн манай байгалийн баялаг, хүрээлэн буй орчинд нөхөж баршгүй хохирол учруулах нь гарцаагүй. Энэхүү нээлт нь өндөр гүйцэтгэлтэй боловч тэдгээрээс хийгдсэн электрон төхөөрөмжүүдийг зохион бүтээх эхлэлийн цэг юм органик "био" материалууд. Хэрэв гар утсыг уян хатан материалаар хийсэн бол дахин боловсруулахад хялбар байх байсан. Ингэснээр дэлхий даяар жил бүр гардаг цахим хог хаягдлыг бууруулна.
Эвхэгддэг, уян хатан электрон төхөөрөмжүүдийн ирээдүй маш их сэтгэл хөдөлгөм байх болно. Инженерүүд төхөөрөмжүүдийг гүйлгэх мэт эргүүлэх боломжтой өнхрөх дэлгэцийн талаар аль хэдийн бодож эхэлжээ. Дэлгэцийн хамгийн дэвшилтэт төрөл нь цаас шиг нугалж, муруйж, бүр няцалж чаддаг ч цэвэрхэн зургуудыг үргэлжлүүлэн харуулах боломжтой. Өөр нэг чиглэл бол сунгах үед зузаан болдог, өндөр энергийн нөлөөллийг шингээж, аливаа гажуудлыг засахын тулд өөрийгөө эргүүлэх чадвартай "аукстетик" материалыг ашиглах явдал юм. Ийм төхөөрөмжүүд нь хөнгөн боловч уян хатан байх болно.
***
Эх сурвалж
Шарма А нар. 2018. Атомын хувьд нимгэн органик-органик бус I төрлийн гетероструктуруудаар үр ашигтай, давхаргаас хамааралтай өдөөлтийг шахах. Нарийвчилсан материал. 30(40).
https://doi.org/10.1002/adma.201803986
***
