Teicnící nua ceangail don leictreonaic a bhuíochas do nana-éifeachtaí

Is institiúid cheannródaíoch é EMPA san Eilvéis maidir le staidéar a dhéanamh ar na pointí teagmhála idir trasraitheoirí agus sceallóga níos lú, níos casta agus níos cumhachtaí.

Nanacháithníní: i saotharlanna EMPA na hEilvéise, pléann Jolanta Janczak-Rusch agus Bastian Rheingans an toradh atá ar mhicreagraf alt a tháirgtear trí phróiseas nuálaíoch nana-cheangail — I saotharlanna EMPA na hEilvéise, pléann Jolanta Janczak-Rusch agus Bastian Rheingans an toradh atá ar mhicreagraf comhpháirte a tháirgtear trí phróiseas nuálaíoch nana-cheangail.
(Grianghraf: EMPA)

Tá comhpháirteanna leictreonacha ag éirí níos lú, níos casta agus níos cumhachtaí de shíor, agus éilíonn siad réitigh nua chun iad a nascadh.
foireann deEMPA ag forbairt ábhair cheangail nanastruchtúrtha don chéad ghlúin eile de mhicrileictreonaic agus d'fheidhmchláir éilitheacha nuálacha eile.
D'fhéadfadh nana-cháithníní a bheith ar an gcéad réabhlóid eile a bhfuil súil ag an domhan léi.

Spás Ecowork na hEilvéise chun dramhaíl leictreonach a athchúrsáil

Nanacháithníní: I mí Aibreáin 1965, shamhlaigh innealtóir SAM Gordon Moore, comhbhunaitheoir Intel níos déanaí, go ndéanfaí líon na trasraitheoirí ar shlis a dhúbailt thart ar gach dhá bhliain, imthosca atá fós ag tarlú i gcineál tuar féin-chomhlíonta. — I mí Aibreáin 1965, shamhlaigh an t-innealtóir Meiriceánach Gordon Moore, comhbhunaitheoir Intel níos déanaí, go ndéanfaí líon na dtrasraitheoirí ar shlis a dhúbailt timpeall gach dhá bhliain, imthosca a tharlaíonn go fóill i saghas tuar féin-chomhlíonta.

Tairngreacht Gordon Moore ó 1965: gach dhá bhliain, dúbailt na gcomhpháirteanna

Bhí an ceart ag Gordon Moore. I mí Aibreáin 1965, rinne an t-innealtóir Meiriceánach, comhbhunaitheoir níos déanaí ar Inteltuartha go ndéanfaí líon na dtrasraitheoirí ar shlis a dhúbailt thart ar gach dhá bhliain.
Fiú sa lá atá inniu ann, leanann an fhorbairt seo ag beagnach an ráta céanna, go háirithe toisc go n-úsáideann déantúsóirí sliseanna ar fud an domhain Dlí Moore mar bhunús dá bpleanáil straitéiseach. Mar sin, “tá an tuar féin-chomhlíonta,” mar a déarfadh socheolaithe.
Ach uaireanta sroicheann teorainneacha na féidearthachta teicniúla má dhéantar líon na gciorcad a dhúbailt gach dhá nó trí bliana.
Baineann sé seo freisin le teicneolaíochtaí comhcheangail, a chaithfidh coinneáil suas le héilimh mhéadaitheacha.
Tar éis an tsaoil, ní mór comhpháirteanna leictreonacha níos lú agus níos cumhachtaí a chomhtháthú i gcórais níos mó, agus ní mór na hailt a nascann comhpháirteanna le doirtil teasa nó cláir chiorcaid a bheith scaoilte le linn athruithe teochta nó creathadh, nó a fháil te le linn oibriú. .
Foireann faoi stiúir ag Jolanta Janczak-Rusch e Bastian Rheingans den tSaotharlann um Theicneolaíochtaí Ceangail agus Creimeadh anEMPA ag tabhairt aghaidh ar an bhfadhb seo.

An nasc idir fóin phóca agus forbairt inbhuanaithe ar scála domhanda

Nanacháithníní: tá comhpháirteanna leictreonacha ag éirí níos lú agus níos lú agus dá bhrí sin teastaíonn teicnící comhcheangail níos fearr, arna gcur i bhfeidhm trí nana-sraitheoirí a bhfuil innealtóireacht ad hoc orthu — Tá comhpháirteanna leictreonacha ag éirí níos lú agus níos lú agus dá bhrí sin teastaíonn teicnící comhcheangail níos fearr, a chuirtear i bhfeidhm trí nana-leaganacha a ndearnadh innealtóireacht orthu

Riachtanais an tionscail? A bheith in ann miniaturization agus feidhmíocht mhéadaithe a chur le chéile

“Tá ár gcomhpháirtithe agus ár gcustaiméirí, a ndéanaimid réitigh shaincheaptha a fhorbairt dóibh, i gcónaí ag iarraidh níos mó, agus b’fhearr gach rud ag an am céanna”, a deir Janczak-Rusch.
Ní mór comhpháirteach le haghaidh comhpháirt leictreonach ardfheidhmíochta nua, mar shampla, a dhéanamh ag an teocht is ísle e "íogair" is féidir, ach ní mór dó freisin na teochtaí is airde a sheasamh nuair a bhíonn an comhpháirt ag feidhmiú agus teas iarmharach ó na comhpháirteanna a scaipeadh go héifeachtach.
Is é seo an t-aon bhealach chun miniaturization agus feidhmíocht mhéadaithe a chomhcheangal, gan costas fuaraithe gan teorainn a mhéadú.
Braitheann ardteicneolaíochtaí eile ar nós fótóinic, teicneolaíocht braiteora, taisteal spáis, cadhnraí agus tógáil tuirbíní ar choincheapa ceangail nuálaíocha.

Trasraitheoirí solas-inaistrithe a bhuíochas do “ocsaídí trédhearcacha”?

Nanacháithníní: Tá sé deacair sádráil le scannáin imoibríocha mar gheall ar nádúr so-ghalaithe na scragaill, rud a dhéanann dochar do sceallóga leictreonacha — Tá sé deacair sádráil le scannáin imoibríocha mar gheall ar nádúr so-ghalaithe na scragaill, rud a dhéanann damáiste do sceallóga leictreonacha
(Grianghraf: EMPA)

Ó tháthú nó prásáil go nanacháithníní le haghaidh disciplín eolaíoch athnuaite

I dtáthú nó prásáil, nasctar na bunábhair trí ábhar breise a chomhleá, is é sin an cóimhiotal filler le haghaidh táthú/prásála.
Ní leádh workpieces le linn an phróisis. Suas le 450 Celsius labhraíonn muid faoi tháthú, agus os cionn 450 céim Celsius labhraíonn muid faoi phrásáil.
Murab ionann agus prásáil, sa táthú tá na píosaí leáite go páirteach agus tá siad ceangailte díreach tar éis fuaraithe.
Is minic a thugtar ábhair líonta isteach sa choirnín weld chun méid na miotail leáite a mhéadú.
Is disciplín eolaíoch nua é Nanojunction, a bhfuil máistreacht mhaith ag EMPA air san Eilvéis.
Áiríonn sé teicníochtaí cónasctha chun nana-rudaí a nascadh, ach freisin próisis cheangail ardfheidhmíochta nua ag baint úsáide as nana-éifeachtaí.
Il An tSaotharlann Tástála agus Taighde Chónaidhme Ábhar, le láithreacha i Thun, St. Gallen agus Dübendorf, go mór le rá sa disciplín nua seo chomh maith le duine de bhunaitheoirí agus ceanncheathrú an Chomhlachais Idirnáisiúnta Nano- & Micrimhinéireachta.

Trasraitheoirí clóite ar pháipéar nó ar scannán PET? Tá an Eilvéis beagnach ann…

Nanoparticles: Oibríonn Bastian Rheingans agus Jolanta Janczak-Rusch le bosca lámhainní a fheidhmíonn ag brú áirithe: cuireann sé seo cosc ar EMPA cáithníní a éalú isteach sa chomhshaol agus iad ag ullmhú nana-chomhábhair — Oibríonn Bastian Rheingans agus Jolanta Janczak-Rusch le bosca lámhainní a oibríonn ag brú áirithe: ar an mbealach seo, cuireann EMPA cosc ar cháithníní ó éalú isteach sa chomhshaol le linn ullmhú nana-chomhábhair
(Grianghraf: EMPA)

Nanafhoirmeacha airgid, murab ionann agus miotail, inúsáidte ag 250 céim Celsius "amháin".

Dá bhrí sin tá gá le hábhair agus próisis nua chun freastal ar éilimh cheangail atá ag éirí níos casta.
Sa chás seo, tá poitéinseal iontach ag baint le nascadh le nana-ábhair, an nana-cheangail mar a thugtar air.
Úsáideann an tionscal nanafhoirmeacha airgid cheana féin, i.e. ábhair cheangail déanta as nanacháithníní airgid.
An buntáiste: Cé go bhfuil an leáphointe d'airgead íon 962 céim Celsius, is féidir nanafhoirmeacha airgid a chur i bhfeidhm chun hailt seoltacha ardleictreachais agus teirmeacha a tháirgeadh ag teocht chomh híseal le 250 céim Celsius.
Níos fearr fós: Nuair a dhéantar iad, is féidir leis na cúpláin seo teochtaí oibriúcháin níos airde a sheasamh ná mar a rinneadh iad.

San Eilvéis fuair sé amach ábhar go "cuimhníonn" cosúil leis an inchinn

Nanacháithníní: Samhaíodh nana-ilsraitheanna imoibríocha go teoiriciúil agus ansin réadaíodh iad go nithiúil sa réimse leictreonach chun ábhair teas-íogair a chomhcheangal a ndéanfaí damáiste dóibh nó fiú scriosta le táthú traidisiúnta. — Samhaíodh nana-ilsraitheanna imoibríocha go teoiriciúil agus ansin réadaíodh iad go nithiúil sa réimse leictreonach chun ábhair teas-íogair a cheangal ar shlí eile a ndéanfaí damáiste dóibh nó fiú scriosta le táthú traidisiúnta.
(Grianghraf: EMPA)

Sintéiriú in ionad táthú chun fuinneamh dromchla na sraitheanna a laghdú

Is toradh é an réiteach nuálaíoch seo ar fhios gnó na heolaíochta ábhartha.
“Seo táimid ag cur próiseas shintéirithe in ionad an phróisis táthú clasaiceach”, a mhíníonn Rheingans.
Ciallaíonn sé seo nach bhfuil na cáithníní sa limistéar acomhal comhleádh, ach go bhfásann siad le chéile i gcáithníní níos mó agus gráin trí idirleathadh, rud a laghdaíonn a gcuid fuinnimh dromchla.
Tá idirleathadh, i.e. gluaiseacht na n-adamh aonair, an-tapa ag dromchlaí agus comhéadain.
Ós rud é go bhfuil achar dromchla an-mhór ag nanacháithníní i gcoibhneas lena dtoirt, tá shintéiriú go háirithe soiléir ag an nana-scála agus is féidir é a shaothrú fiú ag teochtaí réasúnta íseal.
I gcás nanacháithníní nó nanacháithníní tanaí, éiríonn méid na n-adamh dromchla “leachtach”, a ghluaiseann go héasca, chomh mór sin gur féidir leis an leáphointe titim cúpla céad céim faoi bhun leáphointe an ábhair soladach.
Tugann taighdeoirí MPD (Dúlagar Pointe Leáphointe) ar an éifeacht seo agus úsáideann siad í chun próisis cheangail nuálacha agus éifeachtacha a fhorbairt.

Tacaíocht "Monstrel" do thaighde ar ábhair chandamach

Leanann an rás, ag troid le ocsaídiú na miotail chopair agus nicil níos saoire

“Táimid ag obair ar nanafhoirmeacha il-chomhpháirteacha chun airíonna an chomhdhúil cheangail a bharrfheabhsú agus chun limistéir feidhmchláir nua a oscailt”, a mhíníonn Rheingans.
“Mar shampla, táimid ag déanamh staidéir ar mheascáin de nanaphastaí copair agus nicil”.
Tá na miotail seo níos saoire ná airgead agus tá airíonna leictreacha agus teirmeacha an-suimiúla acu, ach toisc nach bhfuil siad chomh hard céanna, ocsaídíonn siad i bhfad níos éasca iad. Ní mór é seo a sheachaint sa phróiseas splicing.
“Mar sin, cuirimid na nanacháithníní i bpasáil aidiúvach orgánach a ghalaíonn le linn an phróisis nasctha agus a laghdaíonn an ocsaíd ar dhromchla na gcáithníní. Nó clúdaímid na cáithníní le sciath cosanta", a mhíníonn an taighdeoir EMPA.
Ag baint úsáide as modhanna anailíse speisialta ar nós Díraonta X-Ray (XRD) nó X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), is féidir le taighdeoirí a thástáil an n-oibríonn an modh postáilte chun na nanacháithníní a chosaint mar a bhíothas ag súil leis.
Ach is féidir nuálaíocht freisin leis an nana-ghreamú airgid aitheanta: "I dtionscadal taighde de chuid EMPA chun seicní ocsaíd a fhorbairt do mhicrileictreonaic, bhíomar in ann tacú go héifeachtach lenár gcomhghleacaithe lenár bhfios gnó."
“Trí úsáid a bhaint as nanopaste, bhíomar in ann na seicní ultratanaí a aistriú chuig substráit iompróra gan aon damáiste a thabhairt isteach”arsa Rheingans.
D’fhéadfaí an modh seo a chur i bhfeidhm ar ábhair 2T eile freisin.

Is í an Eilvéis an tslis leighis a chuirfear in ionad tástálacha ainmhithe go luath

Nanacháithníní: Breathnaítear ar nanacháithníní imoibríocha mar réabhlóid i dteicneolaíocht cheangail agus, dá bharr sin, i gcomhthéacs comhpháirteanna ríomhaireachta nó leictreonacha amhail sliseanna agus trasraitheoirí: Tá sé seo á chruthú ag taighde EMPA — Breathnaítear ar nana-ilshraitheanna imoibríocha mar réabhlóid sa teicneolaíocht cheangail agus, dá réir sin, i gcomhthéacs comhpháirteanna ríomhaireachta nó leictreonacha amhail sceallóga agus trasraitheoirí: tá an méid seo á léiriú ag taighde EMPA
(Grianghraf: EMPA)

Oigheann nanascála, a bhuíochas leis na scragaill imoibríocha mar fhoinse teasa áitiúil

I gcás comhpháirteanna atá íogair ó thaobh teochta go háirithe, tá modh nana-cheangail eile ag na taighdeoirí atá á bhforbairt go leanúnach acu: an t-acomhal imoibríoch mar a thugtar air.
Sa phróiseas seo, cuirtear na scragall imoibríocha in ionad an oigheann sádrála mar fhoinse teasa áitiúil.
Is éard atá i scragaill ná líon mór nanalayers aonair, mar shampla nicil nó alúmanam.
Nuair a chuirtear na nana-sraitheanna seo trí thine, imoibríonn an nicil agus an alúmanam agus cruthaíonn siad cumaisc cheimiceach nua.
Déanann siad é seo trí líon mór teasa a scaoileadh a thiomáineann an próiseas agus a fhágann go dtéann sé ag taisteal ar luasanna suas le 50 méadar in aghaidh an tsoicind trasna an leatháin iomláin.
Ní cheadaíonn ach tiús ciseal sa raon nanaiméadar imoibriú chomh gasta agus féinmharthanach.
Go háitiúil, is féidir teocht suas le 1000 céim Celsius a bhaint amach, ach a bhuíochas le tiús íseal an scragall imoibríoch, tá an méid iomlán teasa fós beag agus teoranta do na sraitheanna táthú in aice láimhe.
Ar an mbealach seo, is féidir eilimintí leictreonacha íogair a cheangal go réidh agus go daingean leis na siní teasa copair.

Brathadóirí mion-infridhearg le haghaidh comhtháthú ar-sliseanna

Nanacháithníní: Déanann Bastian Rheingans cigireacht ar shlis bheag bídeach atá nasctha le foshraith le cruinneas micriméadrach ag baint úsáide as bonder smeach-sliseanna, rud a léiríonn cáilíocht taighde EMPA — Déanann Bastian Rheingans cigireacht ar shlis bheag atá nasctha le foshraith le cruinneas micriméadrach ag baint úsáide as bonder smeach-sliseanna, rud a léiríonn cáilíocht taighde EMPA
(Grianghraf: EMPA)

Aisspléachadh do chóimhiotail chopair, airgid, airgid-copair nó alúmanaim-sileacain

Le blianta beaga anuas, díríodh aird thábhachtach ar fhorbairt na gcóras nana-sraithe ag tosú ó na miotail líonta clasaiceacha / cóimhiotail le haghaidh prásála, amhail copar, airgead, copar airgid nó alúmanam-sileacain.
“A bhuí le hísliú an leáphointe agus idirleathadh tapa ar an nanachscála, cuireann na hábhair nasctha seo an deis ar fáil próisis cheangail a dhéanamh i bhfad níos tapúla agus ag teochtaí i bhfad níos ísle ná na gnáth-theicnící prásála”, a mhíníonn Janczak-Rusch arís.
Is féidir nana-sraitheanna a úsáid freisin ag pointí eile sa phróiseas ceangail.

Luasghéarú san Eilvéis i gcoinne na cibearchoireachta

Nanacháithníní: D'éirigh le taighdeoirí EMPA, faoi stiúir Bastian Rheingans agus Jolanta Janczak-Rusch ón tSaotharlann um Chomhcheangal Teicneolaíochtaí agus Creimeadh, an próiseas comhcheangail a dhéanamh le nana-ilsraitheanna imoibríocha, rud a fhágann go bhfuil sé ar fáil freisin do chomhpháirteanna leictreonacha agus íogaire gan aon cháilíocht a chailliúint ( Léaráid: EMPA) — D’éirigh le taighdeoirí EMPA, faoi cheannas Bastian Rheingans agus Jolanta Janczak-Rusch ón tSaotharlann um Chomhcheangal Teicneolaíochtaí agus Creimeadh, an próiseas comhcheangail a chomhlánú le nana-ilsraitheanna imoibríocha, rud a fhágann go bhfuil sé ar fáil freisin do chomhpháirteanna leictreonacha agus íogaire gan aon chaillteanas cáilíochta.
(Léaráid: EMPA)

Nanalayers chun dul i ngleic le teas a mhéadú, cruthaithe i misean JUICE ESA

Agus an tionscadal ceadaithe le déanaí ag Gníomhaireacht Luaidhe SNF-NCN "Forbairt Comhchodanna Cu-Mo submicro- agus nanostructured a bhfuil airíonna oiriúnaithe do bhainistiú teirmeach"), tá foireann Ard-Teicneolaíochtaí Joining ag tabhairt aghaidh ar fhadhb dhó diomailt teasa i gcomhpháirteanna leictreonacha miniaturized. .
“Tá airíonna suimiúla na gcomhchodanna copair-moluibdín úsáidte cheana féin i ndearadh foinse ian do mhisean SÚS anGníomhaireacht Spáis na hEorpa", éilíonn sé Hans Rudolf Elsener, taighdeoir anEMPA speisialaithe i misin spáis.
In éineacht le taighdeoirí Polannacha, déanfar féidearthacht na gcóras ilchiseal nanastruchtúrtha Cu-Mo mar linnte teasa a fhiosrú go sonrach anois agus déanfar próisis cheangail oiriúnacha a fhorbairt chun iad a chomhtháthú.

Sú craobh silicone chun róbait a mhúineadh conas iad a phiocadh

Nana-Ilshraitheanna Imoibríocha Feabhsaithe do Leictreonaic Amárach

Gordon Moore, bunaitheoir Intel, ar an "dlí" na leictreonaice a bhfuil a ainm

Breathnaítear ar nana-ilshraitheanna imoibríocha mar réabhlóid i dteicneolaíocht cheangail agus, dá bharr sin, i gcomhthéacs comhpháirteanna ríomhaireachta nó leictreonacha amhail sceallóga agus trasraitheoirí: tá sé seo á chruthú ag taighde EMPA (Grianghraf: EMPA)

Teicnící nua ceangail don leictreonaic a bhuíochas do nana-éifeachtaí