محققانی بلژیکی با استفاده از فناوری نانو، موفق به ساخت آرایه‌های بسیار متراکمی از نانوساختارهای پلیمری فروالکتریک شده‌اند. تراکم این آرایه‌ها بیش از ۳۳ گیگابیت در اینچ است. این نتایج نویددهندۀ حافظه‌های پلاستیکی نرمی است که سازگار با الکترونیک کاملاً آلی هستند.
حافظه‌های پلاستیکی مبتنی بر فناوری‌نانو
محققانی بلژیکی با استفاده از فناوری نانو، موفق به ساخت آرایه‌های بسیار متراکمی
از نانوساختارهای پلیمری فروالکتریک شده‌اند. تراکم این آرایه‌ها بیش از ۳۳ گیگابیت
در اینچ است. این نتایج نویددهندۀ حافظه‌های پلاستیکی نرمی است که سازگار با
الکترونیک کاملاً آلی هستند.
مواد فروالکتریک همانند مواد فرومغناطیسی یک گشتاور دوقطبی دائمی دارند. اگرچه در
فروالکتریک‌ها، این گشتاور دوقطبی، الکتریکی است نه مغناطیسی، باز با این حال می‌تواند
با استفاده از میدان‌های الکتریکی جهت‌دهی شود. از این خاصیت می‌توان در یک کاربرد
افزاره‌ای جدید استفاده کرد، زیرا به‌طور الکتریکی امکان ذخیره‌ی اطلاعات دیجیتالی
در فیلم‌های نازک فروالکتریکی را فراهم می‌کند.
تعداد کمی از پلاستیک‌ها فروالکتریک هستند و از آنجا که بهآسانی فراوری می‌شوند،
مواد جذابی به شمار می‌روند. اگرچه میکروساختارهای آنها نسبتاً نامنظم است و برای
تغییر جهت گشتاور‌های دوقطبی بلورهای منفرد، به میدان‌های الکتریکی بزرگی نیاز است؛
به‌عنوان مثال برای فیلم‌هایی با ضخامت ۱۰۰ نانومتر، میدان‌هایی با پتانسیلی کمتر
از ده‌ها ولت مورد نیاز است. از طرف دیگر رفتار غیر هموژن و غیر پیش‌بینی‌شده در
این مقیاس کوچک، مانع ساخت افزاره‌های ذخیره با ظرفیت بالا می‌شود.
اکنون آلین جوناز، زیجون‌هو و همکارانشان در دانشگاه کاتولیک لاووین موفق به ساخت
همزمان یک فیلم با الگوی نانومتری از یک پلیمر فروالکتریک شدند و ولتاژ مورد نیاز
برای تغییر جهت دوقطبی الکتریکی دائمی را روی بلور پلیمری تا کمتر از یک ولت کاهش
دادند.
جوناز گفت: «اکنون محدودۀ ولتاژ مورد نیاز بین دو تا پنج ولت است؛ این محدوده
با فناوری CMOS استاندارد سازگار است. ما همچنین ذخیره‌ی اطلاعات در مقیاس ۱۰۰
نانومتر را شرح داده‌ایم که راه را برای استفاده از پلاستیک‌ها به‌عنوان محیط
ذخیره با ظرفیت بالا، تسهیل می‌کند. این کار ما را یک مرحله به الکترونیک کاملاً
پلاستیکی نزدیک‌تر می‌کند.»
این محققان با فشرده کردن نانوبرجستگی‌های سمت- قالب، یک فیلم پلیمری را شکل‌دهی
کردند. این روش معروف به لیتوگرافی نانوچاپ (NIL) است. اگرچه تاکنون از
لیتوگرافی نانوچاپ برای شکل‌دهی پلاستیک بی‌شکل استفاده می‌شده‌است؛ جوناز و
همکارانش از این روش در شکل‌دهی پلیمر نیمه‌بلوری و کنترل تبلورآن، استفاده
کرده‌اند.
جوناز گفت: «در حقیقت، ما با استفاده از روش روکش‌دهی چرخشی فیلمی را ایجاد می‌نماییم،
سپس آن را گرم کرده قالب را روی آن فشرده و بادوام می‌کنیم و در مرحله‌ی بعد
قالب را حذف می‌کنیم. کل این فرایند تنها چند دقیقه طول می‌کشد و بهآسانی قابل
توسعه و افزایش است.»
نانوحفرات ریز قالب باعث ایجاد ریخت‌شناسی خاصی روی فیلم پلیمری شده، خواص
فروالکتریک آن را بسیار بهبود می‌دهند و در نتیجه ولتاژ مورد نیاز برای ذخیره‌ی
اطلاعات به‌شدت کاهش می‌یابد. به عقیده‌ی این محققان از آرایه‌های تولیدشده می‌توان
به‌عنوان محیط ذخیره‌ای برای ذخیره‌ی دیجیتالی غیرفرار و کم‌مصرف نظیر آنچه در
گوشی‌های تلفن همراه و دوربین‌های دیجیتالی است، استفاده کرد. همچنین این
نانوساختارها می‌توانند در افزاره‌های تماماً آلی شفاف و انعطاف‌پذیر مجتمع
شوند.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی Nature Materials منتشر شده‌است.
