Elektronika sənayesi son bir neçə onillikdə sürətlə inkişaf edərək, müxtəlif tətbiqlər üçün nəzərdə tutulmuş müxtəlif ölçülü və formalı saysız-hesabsız cihazların inkişafına səbəb olmuşdur.

Bunlara smart saatlar, fitnes izləyiciləri, xüsusi sağlamlıq vəziyyətini izləmək üçün biotibbi sensorlar və yumşaq robotlar yaratmaq üçün istifadə edilə bilən sensorlar və digər cihazlar olan uzana bilən elektronika daxildir .

Çevik elektronika adətən yumşaq polimerlərdən, qırılmadan əhəmiyyətli dərəcədə deformasiyaya məruz qala bilən uzun molekulyar zəncirlərdən ibarət elastik materiallardan istifadə etməklə hazırlanır. Funksiyalarını genişləndirmək və ya performansını artırmaq üçün bu polimerlər tez-tez funksional hissəciklər kimi tanınan xüsusi optoelektronik və ya maqnit xassələri olan mikromiqyaslı və ya nanoölçülü hissəciklərlə birləşdirilir.

Polimerlərə funksional hissəciklərin daxil edilməsinə dair mövcud yanaşmaların çoxu hissəcikləri material bərkimədən əvvəl polimer əmələ gətirmək üçün digər molekullarla bağlanan maye molekullara səpməklə işləyir. Bununla belə, bu strategiyaların bir çoxu yalnız bəzi polimer-hissəcik birləşmələrinə tətbiq olunur və ya geniş miqyasda həyata keçirilməsi çətindir.

Sinqapur Milli Universitetində professor Con Ho-nun tədqiqat qrupu və Rays Universitetində professor Yonq Lin Konqun qrupu bu yaxınlarda Nature Electronics- də bir məqalədə təsvir edilən yumşaq elektronikanın istehsalı üçün yeni üsul təqdim etdilər .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=2793866484&adk=1121470953&adf=746485419&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1737697742&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-01-method-fabricate-soft-electronics-particle.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1737697741836&bpp=1&bdt=805&idt=237&shv=r20250121&mjsv=m202501160401&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1737609454%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1737609454%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3De43bb863646b60b8%3AT%3D1735367325%3ART%3D1737609454%3AS%3DAA-AfjbQoPwZqH28q9IwcCLRSzzg&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=8032117876516&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1662&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95349949%2C31089904%2C95347433&oid=2&pvsid=467332773208040&tmod=1970215313&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=241

Bu məqalənin ilk müəllifi o zaman doktoranturadan sonrakı alim olan və hazırda Cənubi Çin Texnologiya Universitetinin professoru olan Dr. Ronçjou Lindir.

Tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış yeni yanaşma hissəcikləri yumşaq bir polimerə yerləşdirmək üçün “hissəciklərin udulması” adlı yumşaq maddə fizikası fenomenindən istifadə edir. Hissəciklərin udulması, polimer matrisinin elastokapilyar uzunluğu adlanan hissəciklərin xarakterik uzunluğunu üstələyən zaman baş verən kortəbii prosesdir.

“Elastokapilyar uzunluq, səthi gərginliyin kütləvi elastik gərginliklər üzərində əhəmiyyətli olduğu uzunluq şkalasıdır” dedi.

“Məsələn, ölçüsü elastokapilyar uzunluqdan kiçik olan hissəcik (məsələn, çox yumşaq substrat) səthdə qaldıqda, substratın səth gərginliyi o qədər üstünlük təşkil edə bilər ki, hissəcik üçün enerji baxımından əlverişli olur. bərk substratın özü tərəfindən “alınmalıdır”.

“Bu fenomenin özü yeni deyil və artıq yumşaq maddələr fizikası icması daxilində başqaları tərəfindən, o cümlədən Kornell Universitetində professor Erik Düfrenin gözəl işinin bir hissəsi kimi tədqiq edilmişdir. Bununla belə, əvvəlki iş hissəciklərin bir neçə hissəciklə udulmasını öyrənmişdi və o, Bu günə qədər elektronika istehsalı üçün istifadə edilməmişdir.”

Effektiv yumşaq gərginlik sensoru yaratmağa çalışarkən tədqiqatçılar tapdılar ki, CNT hissəciklərini polimer məhlullarına səpmək üçün mövcud yanaşmalar yüksək performanslı dartılan sensorlar üçün lazım olan keçirici polimerləri etibarlı şəkildə istehsal etmir. Bununla belə, təsadüfən onlar dartılan elektronika üçün bu keçirici polimerləri yaratmaq üçün hissəciklərin udulmasından istifadə etməyin üstünlüklərini kəşf etdilər .

“Karbon nanoboru (CNT) istifadə edərək gərginlik sensorları yaratmaq üçün ənənəvi üsullar adətən həlledicilərin istifadəsi ilə CNT-lərin polimer prekursoruna səpilməsini əhatə edir” deyə məqalənin ilk müəllifi Rongzhou Lin Tech Xplore-a bildirib.

“Lakin biz bu yanaşmadan istifadə edərək keçirici kompozitlərin istehsalında çətinliklərlə qarşılaşdıq. Gözlənilmədən biz aşkar etdik ki, rezin CNT-lərin bərkimiş silikonun üzərinə tətbiqi keçirici kompozitlərin asan əmələ gəlməsi ilə nəticələndi.”

Bu fenomeni daha da tədqiq etdikdə, tədqiqatçılar nanomaterialların hissəciklərin udulması fenomeni vasitəsilə kortəbii olaraq polimer matrisinə daxil ola biləcəyini tapdılar. Daha sonra onlar bu yanaşmanı çap qurğusu ilə birləşdirdilər, məruz qalan ərazilərə nəzarət etmək üçün trafaret maskasından istifadə etdilər və bu, geniş spektrli funksional hissəcikləri yumşaq polimerlərə uğurla daxil etdi.

Təklif etdikləri metodun potensialını nümayiş etdirmək üçün komanda ondan müxtəlif materialları özündə birləşdirən çox qatlı elastik elektronika yaratmaq üçün istifadə etdi. Onların hazırladıqları cihazlar müxtəlif real dünya tətbiqləri üçün uyğun ola bilər, çünki onların simsiz algılama, rabitə və enerji ötürmə imkanlarına malik olduqları aşkar edilmişdir.

“Bizim bildiyimiz qədər bu, yumşaq elektronika yaratmaq üçün hissəciklərin udulmasının ilk uğurlu istifadəsi idi” dedi Lin.

Bu tədqiqat toxuma bənzər xüsusiyyətlərə malik sistem səviyyəli elektronikanı inkişaf etdirmək üçün hissəciklərin udulmasından istifadə imkanını nümayiş etdirməklə yanaşı, yumşaq maddələrin fizikası tədqiqatları üçün də yeni imkanlar açır. Gələcək tədqiqatlar hissəciklərin udulmasının əsasını təşkil edən fizikanı daha da öyrənmək üçün komandanın tətbiq etdiyi metodlardan istifadə edə bilər.

“Bu, yüksək konsentrasiyalı hissəciklərin udulması ilə bağlı ilk eksperimental tədqiqat olduğundan, bizim eksperimental məlumatlarımız potensial olaraq əvvəllər tədqiq edilməmiş yeni fiziki anlayışları üzə çıxara bilər”, – Kong əlavə edib.

“Maraqlı müşahidələrimiz yumşaq maddə fizikasında gələcək tətbiqlərə ilham verə biləcək çox qatlı hissəciklərin udulması kimi yeni suallar açır.”

Tədqiqatçılar tərəfindən hazırlanmış yeni strategiya həm genişləndirilə bilən, həm də etibarlı olduğundan, tezliklə digər komandalar tərəfindən də istifadə oluna bilər və bu, elektronika sənayesinin daha da irəliləməsinə töhfə verə bilər.

Gələcəkdə ondan robotlar üçün elektron dərilər və geyilə bilən qurğular üçün dartılan sensorlar da daxil olmaqla daha geniş çeşiddə elektronikanın istehsalı üçün istifadə oluna bilər.

Daha çox məlumat: Rongzhou Lin et al, Soft electronics based on particle engulfment printing, Nature Electronics (2025). DOI: 10.1038/s41928-024-01291-0 .

Jurnal məlumatı: Nature Electronics 

© 2025 Science X Network