روشی برای تولید مدارهای ارزان قیمت سه بعدی

پژوهشگران امپریال کالج لندن با همکاری همتایان خود در موسسه لولانگوین روش تازه‌ای برای قرار دادن نانوذرات در پلاستیک‌ها یافتند. این یافته کاربرد مهمی در تولید پوشش‌های فتوولتائیک برای تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته دارد. نتایج این پژوهش به‌عنوان مقاله برتر در نشریه Advanced Materials به چاپ رسیده است.

پژوهشگران امپریال کالج لندن با همکاری همتایان خود در
موسسه لولانگوین روش تازه‌ای برای قرار دادن نانوذرات در پلاستیک‌ها
یافتند. این یافته کاربرد مهمی در تولید پوشش‌های فتوولتائیک برای تبدیل
انرژی خورشید به الکتریسیته دارد. نتایج این پژوهش به‌عنوان مقاله برتر در
نشریه Advanced Materials به چاپ رسیده است. در این مقاله با استفاده از
نوترون‌ها، نقش نور در پایداری فیلم‌های ناپایدار بررسی شده است. این گروه
تحقیقاتی نشان دادند که ترکیب گرما و نور باشدت کم و همچنین پرتوفرابنفش
می‌تواند در آینده به‌عنوان ابزاری دقیق و ارزان برای چاپ سه بعدی مدارهای
مورد استفاده قرار گیرد.

filereader.php?p1=main_f55ee4523f6701bd0

این فیلم‌ها از مولکول‌های آلی تشکیل شده‌اند که حاوی پلیمرها و فولرین
است. این ترکیبات در صورت قرار گرفتن در معرض پرتوهای مرئی و فرابنفش
قادرند الکترون تولید کنند بنابراین برای استفاده در پیل‌های فتوولتائیک
مناسب هستند. پیل‌های خورشیدی پلیمری اهمیت زیادی در ادوات الکترونیکی کم
مصرف نظیر شبکه‌های حسگری بدون سیم دارند. ترکیب پلیمر و فولرین اهمیت
زیادی دارد زیرا موجب تولید محصولی می‌شود که سبک، ارزان و انعطاف‌پذیر است
و از سوی دیگر بسیار زیست سازگار است. با این حال این سیستم یک سوم کارایی
سیستم‌های دیگر را داشته و همچین پایداری اندکی دارد.

برای درک بهتر
دینامیک این سیستم‌ها و عملکرد آنها محققان از رفلکتومتری نوترونی استفاده
کردند برای این کار آنها روی مدل بسیار ساده از فیلم فولرینی و پلیمر
انعطاف‌پذیر کار کردند. با این روش می‌توان رفتار فولرین و پلیمر را درون
فیلم پلیمری به صورت جداگانه با قدرت تفکیک اتمی مورد بررسی قرار داد.

پیش از این تصور می‌شد فولرین‌ها درون این ساختار تشکیل یک لایه نانوذره‌ای
می‌دهند اما نتایج این پژوهش نشان داد که فولرین‌ها به‌صورت پخش شده درون
فیلم باقی می‌مانند. محققان دریافتند که به‌دلیل اتصال زنجیره‌ای میان
فولرین‌ها درون این ساختار، فیلم پایداری ساختاری دارد. همین موضوع موجب
می‌شود تا فیلم مستحکم‌تر شده و بتوان لایه‌های بسیار نازک از آن ایجاد
کرد.
یافته‌های این پژوهش بسیار مفید است زیرا با استفاده از آن می‌توان
ادوات پلاستیکی بسیار نازک تولید کرد که پایداری بالایی دارد. با این کار
کارایی و طول عمر فیلم افزایش می‌یابد. این گروه تحقیقاتی قصد دارد تا با
ترکیب پلیمرها و مشتقات فولرینی، فیلم‌های تجاری و پوشش‌های نازک صنعتی
تولید کند.