تطوير ناقل جديد مرن وشفاف يجعل أجهزة الموبايل والشاشات القابلة للطي أقرب للواقع

طوّر باحثون من جامعة هيوستن نواقل كهربائية قابلة للمطّ وبنفس الوقت شفافة ما يفسح المجال لتطبيقها مستقبلاً على هواتف محمولة وحتى على شاشات التلفاز لتصبح قابلة للطي بشكل كلي .

ويقول تشيفينغ رين الفيزيائي من جامعة هيوستن وباحث رئيسي في مركز تكساس للناقلية الفائقة أنه قد جرى البحث مطولاً في مجال الأجهزة الالكترونية المحمولة التي يمكن أن تلف وتطوى بسهولة،لكن المواد التي تملك صفة الشفافية بالإضافة لصفتي المرونة والناقلية الكهربائية هي صعبة المنال،حيث إن بعض المواد تملك صفتين من تلك الصفات وإلى الآن كان إيجاد مادة تملك الصفات الثلاث مجتمعة أمراً صعباً.

وكانت أقطاب الشبكة النانوية الذهبية المنتجة من قبل رين وزملائه في البحث أظهرت ناقلية كهربائية جيدة وبنفس الوقت فهي شفافة ومرنة . ووجد الباحثون أنه عند تطبيق إجهاد كبير على المادة نتيجة طيّها أو شدّها أو حتى عند تكرار دورات كثيرة من الإجهاد الذي يسببه الطي والمط فان المقاومة لن تزداد إلا بشكل طفيف. كما تتيح هذه المادة تطبيقات محتملة ضمن الأجهزة الطبية الحيوية.

والشبكة النانوية هي عبارة عن شبكة مكونة من أسلاك متصلة مع بعضها ذات سماكة دقيقة جدا من مرتبة النانو ( اصغر بمليون مرة من الميلي متر) وهذه الشبكة توفر ثلاث صفات وهي الناقلية الكهربائية الجيدة والشفافية وقابلية المط الفائقة . وعلى عكس الفضة والنحاس فان الشبكة النانوية الذهبية لا تتأكسد بسهولة حيث إن هذا التأكسد هو الذي يسبب الهبوط الحاد في الناقلية ضمن الفضة والنحاس .

وكانت أقطاب الشبكة النانوية الذهبية قد أنتجت باستخدام تقنية تدعى الطباعة الحجرية النانوية وهي تقنية تستخدم في تصنيع هياكل وأجسام على المستوى النانوي وتصنيع دارات أنصاف النواقل، وفي البحث الجاري كانت آلية الطباعة الحجرية النانوية تتضمن طبقة مزدوجة ، الأولى تدعى بالقناع مصنوعة من أكسيد الانديوم والأخرى من أكسيد السيلكون،وتقوم بتشكيل الشكل المعدني المراد وتقدم تحكماً وسيطرةً عالية على بنية الشبكة النانوية .

وسابقا كانت شركة الالكترونيات الكورية سامسونغ قد عرضت هواتف محمولة قابلة للثني بشكل بسيط،أما شركةLG فقد قدموا هواتف منحنية أصبحت متوافرة في آسيا،لكن الشاشات السابقة لم تكن قابلة للطي أو للمط لان المادة المرنة والشفافة والناقلة للكهرباء كانت بحاجة لتقنية جديدة، وهذه التقنية هي التي قام الباحثون بتطويرها الآن. ويضيف الباحثون بان الشبكة النانوية الذهبية تعتبر من أفضل المواد التي تم اختبارها ، فبالرغم من أن المقاومة الكهربائية ضمنها تزداد عند المط والطي لكن الناقلية تعود إلى وضعها الأصلي بعودة الشبكة إلى أبعادها الأصلية ، وهذا الشيء غير متوفر في الفضة والسبب هو تأكسدها العالي مقارنة بالذهب.

المصدر: هنا

حقوق الصورة: reprint Digital Daily