Các nhà nghiên cứu sửa đổi các đặc tính điện tử bằng cách sử dụng ánh sáng

Các nhà nghiên cứu từ Sanken (Viện nghiên cứu khoa học và công nghiệp) tại Đại học Osaka và Viện nghiên cứu Joanneum ở Áo đã có thể chứng minh việc cho một polyme hữu cơ tiếp xúc với tia cực tím có thể thay đổi chính xác các đặc tính điện tử của nó như thế nào.

Theo các nhà khoa học liên quan, công việc này có thể hỗ trợ thương mại hóa các thiết bị điện tử linh hoạt có thể được sử dụng để theo dõi chăm sóc sức khỏe theo thời gian thực cùng với việc xử lý dữ liệu.

Bởi vì các thiết bị điện tử được làm từ silicon nên chúng rất cứng, theo nghĩa đen là không linh hoạt, cũng như có các tính chất hóa học không dễ thay đổi. Các thiết bị mới hơn, bao gồm cả màn hình OLED, được chế tạo từ các phân tử hữu cơ dựa trên carbon với các đặc tính hóa học có thể được các nhà khoa học điều chỉnh để tạo ra các mạch hiệu quả hơn. Tuy nhiên, việc kiểm soát các đặc tính của bóng bán dẫn hữu cơ thường đòi hỏi sự tích hợp của các cấu trúc phức tạp được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau.

Các nhà nghiên cứu do Đại học Osaka dẫn đầu đã có thể sử dụng tia UV để thay đổi chính xác cấu trúc hóa học của một loại polymer điện môi có tên PNDPE. Ánh sáng phá vỡ các liên kết cụ thể trong polyme, sau đó có thể được sắp xếp lại thành các phiên bản mới hoặc tạo liên kết ngang giữa các sợi.

Đèn sáng càng lâu thì polyme càng có thể bị biến đổi nhiều hơn. Bằng cách sử dụng mặt nạ bóng, ánh sáng tia cực tím chỉ được áp dụng cho các khu vực mong muốn, điều chỉnh mạch hành vi. Phương pháp này có thể tạo mô hình cho các bóng bán dẫn có điện áp ngưỡng mong muốn với độ phân giải không gian cao chỉ bằng một vật liệu duy nhất.

Tác giả nghiên cứu Takafumi Uemura giải thích: “Chúng tôi đã thành công trong việc kiểm soát các đặc tính của mạch tích hợp hữu cơ bằng cách sử dụng những thay đổi liên tục do ánh sáng gây ra trong chính cấu trúc phân tử”.

Do đó, phiên bản thông minh của hầu hết mọi thứ, từ chai thuốc đến áo bảo hộ đều có thể xuất hiện.

Tác giả cấp cao Tsuyoshi Sekitani cho biết: “Việc đáp ứng nhu cầu tính toán của 'Internet of Things' rất có thể sẽ đòi hỏi các giải pháp điện tử linh hoạt”. “Đặc biệt, điều này công nghệ có thể được áp dụng vào các phương pháp sản xuất thiết bị chăm sóc sức khỏe có thể đeo được siêu nhẹ.”