Разработаны гениальные материалы, которые улучшат электронные устройства

Результаты работы группы исследователей уже имеют практическое применение

Исследователи из Университета Акрона разработали новые материалы, которые способны функционировать на наноуровне, что поможет в создании более легких ноутбуков, более тонких телевизоров и более эффективных дисплеев для смартфонов, сообщается в Science Daily.

При работе с «гигантскими поверхностно-активными веществами» – поверхностными пленками и жидкими растворами, – исследователи под руководством Стивена Ченга, декана в Колледже полимерных наук и полимерного машиностроения при Университете Акрона, использовали технику, известную как наноконструирование, чтобы объединить функционирующие молекулярные наночастицы с полимерами для создания совершенно новых материалов.

Гигантские поверхностно-активные вещества, разработанные в Университете Акрона, имеют большие размеры, они похожи на макромолекулы, но действуют на наноуровне, как говорит Ченг. Что получилось в итоге их работы? Получились наноструктуры для электронных устройств.

Возможен и более удобный дизайн

Наноконструирование или самособирающиеся молекулярные материалы – гениальные новинки современного миниатюрного и быстро развивающегося мира технологий, и сейчас эта технология сделала гигантский шаг вперед, благодаря исследователям Университета Акрона. Ученые говорят, что эти материалы, при интеграции их в сферу электроники, благодаря своей уникальной структуре, скоро станут основой для ультралегких, компактных и более эффективных устройств.

Во время самосборки молекулы образуют оформленный литографический узор на полупроводниковых кристаллах, использующихся в качестве интегральных схем. Ченг объясняет, что эти самособирающиеся материалы отличаются от обычных блок-сополимеров (часть макромолекулы, состоящая из множества миничастиц, отличающаяся как минимум одной характеристикой от других ее частей), потому что они способны самостоятельно образовываться на молекулярном уровне.

«ИТ-индустрии требуются чипы минимальных размеров, чтобы стало возможным разрабатывать более компактные и быстрые устройства», - говорит Ченг, который является также представителем компании «R.C. Musson and Trustees» и профессором полимерных наук в Университете Акрона.

Ченг указывает на то, что с помощью используемой сегодня технологии можно произвести материал размером только в 22 нанометра, и эту цифру нельзя снизить до 10 нанометров или менее, что необходимо для создания крошечных, но высокоэффективных устройств. Гигантские поверхностно-активные вещества могут позволить ученым создать электронные компоненты меньших размеров.

«Именно это является нашей целью – создание самособирающихся материалов, которые способны функционировать при исключительно малых размерах, скажем, менее 20 или даже 10 нанометров», - говорит Ченг, приравнивая 20 нанометров к 1/4000-й диаметра человеческого волоса.

Результаты работы группы исследователей уже имеют практическое применение.

Международная группа экспертов, в состав которой входят Джордж Ньюком, проректор по научной работе Университета Акрона, декан Высшей школы, профессор полимерных наук Университета Акрона; Ер-Цян Чэнь из Пекинского университета в Китае; Ронг-Мин Хо из Национального университета Цинхуа в Тайване; Ан-Чанг Ши из Университета МакМастера в Канаде, а также несколько докторов наук и исследователи из группы Ченга, представила миру, как хорошо функционируют упорядоченные наноструктуры в различных состояниях, например, в тонких пленках и в растворе. Уякные утверждают, что данные материалы могут иметь широкое применение в нанотехнологии.

Работе группы исследователей отвели главное место в недавно вышедшем номере в Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Эти результаты не представляют лишь научный интерес для узкой группы ученых, но также очень важны для широкого круга производителей электроники», - говорит Ченг, отмечая, что его команда работает над экспериментами по применению материалов в реальных нанотехнологиях. В будущем команда надеется на коммерциализацию разработки.