Os engenheiros do MIT desenvolveram uma estratégia para aumentar a “pele” ultrafina dos ingredientes eletrônicos. O método pode facilitar novas classes para novas classes, como sensores vestíveis ultrafinos, transistores flexíveis e material de computação e dispositivos de imagem altamente sensíveis e compactos.
Como demonstração, o partido criou uma fina membrana de elementos pirolétricos-uma classe de componentes sensíveis à torneira que produzem fluxo elétrico em resposta às mudanças de temperatura. É melhor sensível as variações térmicas finas e sutis como material piolétrico.
Com sua nova abordagem, a equipe ainda mediu uma fina membrana pirolétrica com um nanômetro de 10 espessura e provou que o filme é extremamente sensível ao calor e à radiação no espectro do infravermelho distante.
O filme recém-desenvolvido pode permitir dispositivos de detecção leve, mais transmitidos e altamente precisos (IR) distantes (IR), com óculos de visão noturna e situações de neblina contêm aplicações em potencial da direção autônoma. Os atuais sensores sofisticados de IR remoto requerem ingredientes de resfriamento pesado. Pelo contrário, o novo filme fino pirolétrico precisa ser frio e sensível a muitas pequenas mudanças de temperatura. Os pesquisadores estão explorando maneiras de incluir o filme em óculos leves e dependentes de visão noturna.
“Este filme reduz o peso e custa considerável, torna -o leve, rolamento e integração”, o estudante de Pós -Graduação do Departamento de Ciência e Engenharia do MIT (DMSE), Jinnan Jang. “Por exemplo, pode ser usado diretamente nos óculos” “
No filme sensível ao calor, as sensações ambientais e biológicas também podem conter imagens de eventos astronômicos que emitem radiação de infravermelho distante.
Além disso, a nova técnica de elevador é generalizada fora dos materiais pirolétricos. Os pesquisadores estão planejando aplicar o procedimento para criar outros filmes de semicondutores ultrafinos e de alto desempenho.
Seus resultados foram relatados em um artigo exibido hoje no diário NaturezaThe The first author of the study is Jinwan Zhang, Shatu Li, Min-Qi Song, Hihui Lan, June Minu Suh, Jong-Nee Rue, Yanji Shao, Judong Sheng, Jadong Zheng, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim, Jehwan Kim. Autor de Chang-Bom Eom e várias outras instituições.
Químico
O grupo de Kim no MIT está procurando novas maneiras de criar eletrônicos menores, finos e mais flexíveis. Eles imaginam que essa computação ultrafina nacional “peles” pode ser incluída em tudo até as lentes de contato inteligentes e as células solares que se estendem de tecidos sensíveis a vestir para todas as coisas até células solares e dobrar. Para realizar esses dispositivos nacionais, Kim e seus colegas estão experimentando a membrana de filmes finos ultrafinos e multiuso, aumenta os ingredientes semicondutores, com componentes semicondutores da pilha e da pilha.
O método que Kim escolheu é “Epitaxi remoto” é uma técnica em que os materiais semicondutores são cultivados em um substrato de swinging único, incluindo uma camada ultrafina de grafeno. A estrutura cristalina do substrato atua como um andaime com o qual novos ingredientes podem crescer. A graphin atua como uma camada antiaderente, como Teflon, que faz dos pesquisadores o novo filme desistir e transferir para dispositivos eletrônicos flexíveis e equipados. Depois de espalhar o novo filme, o substituto subjacente pode ser usado para criar filmes finos extras.
Kim aplicou epitaxi remoto para criar filmes finos com diferentes recursos. Enquanto tentam combinar uma variedade de elementos semicondutores, os pesquisadores notaram que um material pirolétrico específico chamado PMN-PT não requer uma assistência de nível intermediário para se separar de sua camada. Somente aumentando o PMN-PT diretamente para uma camada única, os pesquisadores podem remover o filme levantado sem rasgar ou rasgar em sua delicada malha.
“Isso se saiu incrivelmente bem”, diz Jang. “Poderíamos ver o filme pilada atomicamente suave”.
RECUPERAÇÃO FALSA
Em sua nova pesquisa, os pesquisadores do MIT e da YW Madison viram de perto o processo e descobriram que a chave para a propriedade fácil de rica era a liderança. Como parte de sua estrutura química, a equipe descobriu com os colegas do Instituto Politécnico de Reansella que o filme pirolétrico contém uma grande “afinidade de elétrons” que contém um átomo bem informado que contém os elétrons de chumbo e mantém os transportadores de carga de outros materiais. O líder atua como uma pequena unidade antiaderente, no geral os ingredientes saem da pelve, completamente intactos.
A equipe ficou sem realização e fez vários filmes ultrafinos do PMN-PIT, cada um cerca de 10 nanômetros finos. Eles jogaram filmes pilétricos e os transferiram para um pequeno chip e fizeram uma variedade de 100 pixels sensíveis ao calor ultrafinos, cada um com cerca de 60 mícrons quadrados (cerca de 0,006 centímetros quadrados). Eles revelaram os filmes para os filmes em temperaturas, e os pixels foram altamente sensíveis a mudanças menores no espectro de infravermelho distante.
A sensibilidade da matriz pirolétrica é comparável ao sofisticado dispositivo de visão noturna. Atualmente, esses dispositivos são baseados em materiais de fotoder, onde a temperatura altera os elétrons dos elementos para pular em energia e atravessar brevemente a “lacuna da banda” antes de retornar ao seu chão. Esse elétron salta como um sinal elétrico para mudança de temperatura. No entanto, esse sinal pode ser influenciado pelo som no meio ambiente e para impedir esses efeitos nacionais, os fotodetores também precisam incluir dispositivos frios que podem reduzir o dispositivo à temperatura de nitrogênio líquido.
Os óculos e escopos atuais de visão noturna são pesados e pesados. Com a nova abordagem baseada em pirelétrica do grupo, os NVDs podem ter a mesma sensibilidade sem o peso frio.
Os pesquisadores também descobriram que os filmes eram sensíveis além da faixa atual de dispositivos noturnos e podiam responder ao comprimento de onda em todo o espectro infravermelho. Ele sugere que o filme pode ser incluído em dispositivos pequenos e leves e portáteis para diferentes aplicações que requerem diferentes zonas infravermelhas. Por exemplo, ao integrar as plataformas de veículos autônomos, os carros de filme podem “ver” pedestres e veículos nas condições escuras ou nebulosas e de chuva.
O filme também pode ser usado em sensores de gás para observação em tempo real e ambiental no local, ajudando a detectar poluentes. Na eletrônica, eles podem monitorar alterações de calor nos chips semicondutores para capturar os sintomas primários dos elementos defeituosos.
A equipe disse que o novo método de elevador pode ser generalizado em materiais que podem não se liderar. Nesse caso, os pesquisadores suspeitam que possam infectar átomos de chumbo no substrato subjacente a persuadir o efeito de desistir. Atualmente, a equipe está trabalhando ativamente para o filme poral em um sistema funcional de visão noturna.
Jang diz: “imaginamos que nossos filmes ultrafinos podem ser feitos em óculos de visão noturna de alto desempenho, considerando a sensibilidade infravermelha de amplo espectro nas dimensões da sala, o que permite designs leves sem resfriamento”, diz Jang. “Para transformá-lo em um sistema de visão noturna, uma matriz de dispositivo funcional deve ser integrada ao circuito de Reedout. Além disso, o teste em diferentes situações ambientais é necessário para aplicações práticas”.
Este trabalho foi apoiado pelo Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea dos EUA.
