کشفی که میتواند به افزایش طول عمر دستگاههای الکترونیکی کمک کند
هربرت کرومر، برنده جایزه نوبل، زمانی جمله معروفی داشت: «رابط، خودِ دستگاه است».
بنابراین، مشاهدات محققان سیدنی میتواند بحث جدیدی را در مورد اینکه آیا رابطها که مرزهای فیزیکی جداکننده مناطق مختلف در مواد هستند راهحل مناسبی برای عدم اطمینان دستگاههای نسل بعدی، ایجاد کند.
دکتر چن گفت: «کشف ما نشان داده است که رابطها در واقع میتوانند تخریب فروالکتریک را تسریع کنند. بنابراین، برای دستیابی به بهترین عملکرد دستگاهها، درک بهتر این فرآیندها ضروری است.»
مواد فروالکتریک در بسیاری از دستگاهها، از جمله حافظهها، خازنها، محرکها و حسگرها استفاده میشوند.
این دستگاهها معمولاً در ابزارهای مصرفی و صنعتی مانند رایانهها، تجهیزات سونوگرافی پزشکی و سونارهای زیر آب استفاده میشوند.
با گذشت زمان، مواد فروالکتریک تحت بارگذاری مکانیکی و الکتریکی مکرر قرار میگیرند که منجر به کاهش تدریجی عملکرد آنها و در نهایت منجر به خرابی میشود.
این فرآیند به عنوان «خستگی فروالکتریک» شناخته میشود.
این یکی از دلایل اصلی خرابی طیف وسیعی از دستگاههای الکترونیکی است و قطعات الکترونیکی دور ریخته شده سهم عمدهای در زبالههای الکترونیکی دارند.
در سطح جهان، سالانه دهها میلیون تن دستگاه الکترونیکی از کار افتاده به محل دفن زباله میروند.
محققان دانشکده مهندسی هوافضا، مکانیک و مکاترونیک با استفاده از میکروسکوپ الکترونی پیشرفته درجا توانستند خستگی فروالکتریک را در حین وقوع مشاهده کنند.
این تکنیک از یک میکروسکوپ پیشرفته برای «دیدن» در زمان واقعی، تا سطوح نانومقیاس و اتمی استفاده میکند.
محققان امیدوارند این مشاهده جدید که در مقالهای با عنوان «مشاهده مستقیم دینامیک نانومقیاس تخریب فروالکتریک» در مجله Nature Communications منتشر شده است، به آگاهیبخشی بهتر در طراحی آینده نانوابزارهای فروالکتریک کمک کند.
پروفسور شیائوژو لیائو، یکی از نویسندگان این مقاله و همچنین از موسسه نانو دانشگاه سیدنی، گفت: «کشف ما یک پیشرفت علمی قابل توجه است زیرا تصویری واضح از چگونگی وجود فرآیند تخریب فروالکتریک در مقیاس نانو را نشان میدهد.»
دکتر کیانوی هوانگ، محقق اصلی این مطالعه، گفت: «اگرچه مدتهاست که میدانیم خستگی فروالکتریک میتواند طول عمر دستگاههای الکترونیکی را کاهش دهد، اما چگونگی وقوع آن به دلیل فقدان فناوری مناسب برای مشاهده آن، قبلاً به خوبی درک نشده بود.»
دکتر زیبین چن، یکی از نویسندگان این مقاله، گفت: «با این کار، امیدواریم که مهندسی دستگاههایی با طول عمر بیشتر را بهتر درک کنیم.»
لینک مفید:برچسب الکترونیکی میتواند مطالعات حیات دریایی را متحول کند
بیشتر بدانید:وسایل الکترونیکی میتوانند روی درختان رشد کنند!
بیشتر بخوانید:طراحی کاتد جدید، عملکرد باتری نسل بعدی را به طور قابل توجهی بهبود میبخشد
تاریخ:1405/3/18
مهسا نعمتی
