ปรับแต่งแผงวงจรความยืดหยุ่นสูงรุ่นใหม่ได้ด้วย ‘แสง’

นักวิจัยจาก SANKEN ใช้แสง Ultraviolet ในการปรับจูนประสิทธิภาพของแผงวงจรด้วย Photoreactive Polymer ที่มีพื้นฐานมาจากการควบคุมการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างทางเคมี ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนาอุปกรณ์สวมใส่อิเล็กทรอนิกส์และเซนเซอร์ทางการแพทย์

นักวิจัยจาก The Institute of Scientific and Industrial Research (SUNKEN) ประเทศญี่ปุ่นและ JOANNEUM RESEARCH จากออสเตรียได้แสดงวิธีที่ Organic Polymer นั้นตอบสนองต่อแสง Ultraviolet ได้อย่างแม่นยำตามที่กำหนดไว้ด้วยการปรับแต่งคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิก เปิดทางสู่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่นสูงสำหรับการมอนิเตอร์สุขภาพแบบ Real-time และใช้งานกับการประมวลผลข้อมูล

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยุคปัจจุบันนั้นมีการผลิตที่มีพื้นฐานจากซิลิคอนซึ่งค่อนข้างมีความแข็งแรง ขาดความยืดหยุ่น เช่นเดียวกับคุณสมบัติทางเคมีที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ง่าย ๆ อุปกรณ์ใหม่นี้ซึ่งรวมถึง OLED นั้นผลิตจากคาร์บอนที่มีโมเลกุลแบบ Organic ที่คุณสมบัติทางเคมีนั้นสามารถปรับแต่ง (Tune) ได้โดยนักวิทยาศาสตร์เพื่อทำให้เกิดวงจรที่มีประสิทธิภาพสูงยิ่งกว่า ถึงกระนั้นการควบคุมคุณลักษณะของ Organic Transistor นั้นต้องการการบูรณาการโครงสร้างที่มีความซับซ้อนของวัสดุหลากหลายชนิด

ทีมวิจัยเฉพาะกิจที่เกิดขึ้นได้ใช้แสง UV เพื่อเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของ Dielectric Polymer ได้อย่างแม่นยำ หรือจะเรียกว่า PNDPE ก็ได้ แสงที่เกิดขึ้นนั้นจะไปทำลายพันธะเฉพาะเจาะจงใน Polymer ซึ่งสามารถเรียงตัวเกิดเป็นเวอร์ชันใหม่หรือสร้างการเชื่อมต่อแบบ Crosslink ระหว่างเกลียว (Strand) ยิ่งแสงถูกเปิดนานเท่าไหร่ Polymer ยิ่งถูกเปลี่ยนแปลงเท่านั้น และด้วยการใช้เงาบดบังแสง UV ที่ผ่านมาจึงจะเข้าถึงเฉพาะในส่วนที่ต้องการ ทำให้สามารถปรับจูนพฤติกรรมหรือคุณสมบัติของแผงวงจรได้

ในอนาคตอันใกล้เราอาจพบเห็นอุปกรณ์แต่ละอย่างที่มีชื่อต่อท้ายว่าอัจฉริยะเพิ่มขึ้น ตั้งแต่ขวดยาไปจนถึงเสื้อป้องกันภัย

ที่มา:
Resou.osaka-u.ac.jp