كشف مواد خود ترميم

كشف مواد خود ترميم

كشف مواد خود ترميم ؛ مواد الکترونیکی یک مانع عمده برای پیشرفت الکترونیک انعطاف پذیر بوده است چرا که مواد موجود پس از شکستن و ترميم به خوبي عمل نمی کنند. مواد الکترونیکی جدیدي توسط یک تیم بین المللی ايجاد شده است، كه می تواند تمام عملكردهاي آن را به طور خودکار حتی پس از چند بار شكستن ترميم كند. حتي این مواد می توانند دوام الکترونیک پوشیدنی را نيز بهبود بخشند.

كشف

الکترونیک پوشیدنی و خم شو در معرض تغییر شکل مکانیکی در طول زمان قرار مي گيرد،به طوري که می تواند منجر به شکستن يا خرابي آنها شود. چینگ وانگ، استاد علوم مواد و مهندسی در ايالت پن گفت: ما می خواهيم مواد الكترونيكي كشف كنيم كه خود را پس از شكست و خرابي تعمير كنند در حالي كه تمام قابليت هاي ابتدايي خود را داشته باشد.

مواد خود ترميم (Self-healable ) موادي هستند كه پس از مقاومت در برابر تغيير شكل فيزيكي اگر تغييري در آنها ايجاد شد ، به طور طبيعي خود را بدون هيچ نفوذ خارجي ترميم كنند.

در گذشته محققان قادر به ايجاد مواد خود ترميم بودند، كه عملكرد آنها پس از شكست باز گردانده مي شود. اما احياي يك مجموعه از عملكردهاي موثر براي ايجاد الكترونيك پوشيدني حياتي است. براي مثال ، اگر مواد دي الكتريك مقاومت الكتريكي خود را پس از بهبود حفظ كنند اما هدايت حرارتي آن باز گردانده نشود الكترونيك را در معرض خطر گرم شدن قرار مي گيرد.

وانگ و تيم تحقيقاتش براي ايجاد بازيابي ، تمام خواص مورد نياز براي كاربرد دي الكتريك در الكترونيك هاي پوشيدني را مورد مطالعه قرار دادند از جمله مي توان به مقاومت مكانيكي ، قدرت شكست براي حفاظت در برابر امواج ، مقاومت الكتريكي ، هدايت حرارتي ، دي الكتريك و خواص عايق اشاره كرد.

وانگ گفت : بسياري از مواد خود ترميم نرم يا صمغ مانند هستند . اما موادي كه ما بكار برده ايم در مقايسه با آنها بسيار سخت هستند. تيم او نانوصفحات نيتريد بور را به مواد پايه از پليمر پلاستيكي اضافه كرده اند. مانند گرافن ، نانو صفحات نيتريد بور دوبعدي هستند ، اما به جاي هدايت الكتريسيته مانند گرافن آنها در مقابل الكتريسيته همانند يك عايق عمل مي كنند.

وانگ گفت : اكثر تحقيقات بر روي مواد الكترونيكي self-healable روي هدايت الكتريكي متمركز مي شود و دي الكتريك ناديده گرفته مي شود. ما به عناصري براي هدايت در مدارها وهمچنين عايق كاري و حفاظت براي ريز الكترونيك ها نياز داريم.

اين مواد براي self-heal قابل اعتماد هستند از آنجا كه نانوصفحات نيتريد بور به يكي ديگر از گروه هاي پيوند هيدروژن متصل مي شود. هنگامي كه دو قطعه تقريبا در مجاورت هم هستند، جاذبه ي الكترواستاتيك به طور طبيعي بين هر دو عنصر پيوند رخ مي دهد.هنگامي كه پيوند هيدروژني ترميم مي شود،دو قطعه بهبود مي يابند. بسته به درصد نانوصفحات بور نیترید اضافه شده به پلیمر، این self-healing ممکن است نیاز به حرارت اضافی و یا فشار داشته باشد، اما برخی از انواع مواد جدید می توانند در دمای اتاق هنگامی که در کنار یکدیگر هستند بهبود يابند.

برخلاف مواد ديگر خود ترميم كه با پيوند هيدروژني كار مي كنند،  نانوصفحات نیترید بور نسبت به رطوبت نفوذ ناپذیر هستند. این به این معنی است که دستگاه ها با استفاده از این ماده دی الکتریک می توانند به طور موثر در زمینه رطوبت بالا مانند حمام و یا در یک ساحل به کار گرفته شوند. این اولین بار است که یک ماده خود ترميم ایجاد شده است که می تواند خواص متعدد را با چندين بار شكست بازگرداند، و ما این خصوصیات را  براي بسياري از برنامه هاي كاربردي مفيد مي دانيم.

مجله اینترنتی چی گه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *