تبلیغات
برق و الکترونیک - مدارهای پلاستیكی
 
برق و الکترونیک
گروه آموزشی برق و الکترونیک شهرستان رامسر
 
 
چهارشنبه 11 آبان 1390 :: نویسنده : مصطفی چاووشی

امروزه امكان ساخت نمایشگرهای الكترونیكی روی مواد انعطاف‌پذیر فراهم شده و حتی در كاربردهای محدودی، این فناوری جدید مورد استفاده قرار گرفته است؛ اما نیاز به توان پردازشی پرسرعت برای پیاده‌سازی این نمایشگرها باعث شده تــــــا هنوز هم ویفرهای سیلیكونی گران و البته سخت در آنها مورد استفاده قرار گیــــرد. در واقع اگر امكان داشت تمــــــام اجزای الكترونیكی را از مواد انعطاف‌پذیر ساخت، این كار هم از نظر اقتصادی به صرفه بود و هم قابل اطمینان‌تر، ضمن آنكه زمینه طراحی‌های جدیدی نیز فراهم می‌آمد.
به منظور تحقق چنین امكانی، اخیرا محققان موفق شدند مدارهایی روی پلاستیك بسازند كه دارای سرعت لازم است. پژوهشگران دانشگاه كلمبیا (Columbia University) و شركت Sarnoff مداری طراحی كرده‌اند كه می‌تواند با سرعت 100 مگاهرتز، یعنی 100 برابر بیشتر از مدار قبلی كه روی پلاستیك ساخته شده بود، كار كند.

مایكل كین (Michael Kane)، محقق اجسام جامد در شركت Sarnoff كه چندی پیش طی نشستی در واشنگتن نتایج این تحقیقات را به موسسه IEEE گزارش داد، چنین می‌گوید: «به عقیده من، 100 مگاهرتز بالاترین سرعتی است كه می‌توان برای مدارهایی كه مستقیما توسط ترانزیستورها روی پلاستیك ساخته می‌شود، تصور كرد.»
زیگورد واگنر (Sigurd Wagner) كه استاد مهندسی برق در دانشگاه پرینستون (Princeton) است و تا به حال تحقیقات گسترده‌ای در زمینه قطعات الكترونیكی انعطاف‌پذیر (به عنوان شاخه‌ای كه به ساخت و معــــــرفی روش‌های ارزان جهت ساخت دستگاه‌های الكترونیكی بزرگ می پردازد)، انجام داده است، ساخت چنین مداری را كاری ارزشمند می‌داند و می‌گوید: «دستگاه‌های الكترونیكی بسیار بزرگ‌تر از آن هستند كه بتوان آنها را با استفاده از ویفرهای سیلیكونی ایجاد كرد.»
نتایج پیشرفت‌های مشترك Sarnoff و دانشگاه كلمبیا می‌تواند منجر به عرضه نمایشگرهایی به قطر 3 متر یــــا بیشتر شود كه به راحتی قابلیت جمع شدن و جا به جایی را دارنــــــد. وزارت دفاع امریكا (پنتاگون) به دلایل نظامی، یكی از مشتریان جدی چنین محصولاتی است. همچنین نصب ترانزیستورهای سریع روی پلاستیك می‌تواند منجـر به ایجاد آنتن‌های نظامی قابل حمل شود؛ چنین آنتن‌هایی تبادل اطلاعات با یك هدف مشخص را هدایت كرده و بدین ترتیب ضمن صرفه‌جویی در مصرف انــــــرژی، امكان آشكار شدن محتوای ارتباطات را نیز دشوارتر می‌كند. امروزه ایــــن آنتن‌های نظامی حدود 100 هزار دلار قیمت دارند و حداقل 1 متر مربع فضا اشغال می‌كنند. این بدان معناست كه باید با وسیله نقلیه آنها را جابه‌جا كرد. اما آنتنی كه با فناوری جدید Sarnoff ساخته شده باشد، فقط چند هزار دلار قیمت دارد و می‌توان آن را در یك بسته كوچك جمع كرد و در مواقع لزوم، به راحتی قابل گسترش و جابه‌جایی است.
در حال حاضــــر ساخت نمایشگرهای بزرگ و برخی نمایشگرهای انعطاف‌پذیر وابسته بــــه یك نوع نامنظم سیلیكون‌هــــــا موسوم به سیلیكون‌هــــــای «غیر متبلور» است كــــــه می‌توانند در دمای پایین ساخته شونــــــد؛ این دما به اندازه‌ای است كه می‌توان با پلاستیك نیز كار كرد. محققان Sarnoff و كلمبیا توانسته‌اند بـا متبلور كردن سیلیكون‌های غیرمتبلوری كــــــه روی پلاستیك رســوب كرده‌اند، نخستین نمونه این فناوری را بسازند.
هسته اصلی ایــــــن فناوری بر پایه یك فرآیند جدید لیزری استوار است كه توسط جیمز ایم (James Im)، استاد علم مواد در دانشگاه كلمبیا توسعه یافته است؛ در این فرآیند یك باند باریك از سیلیكون غیرمتبلــــــور را در یك زمان گرم می‌كنند كه موجب هم تراز شدن كریستال‌ها شده و در نتیجه الكترون‌ها می‌توانند سریع‌تر حركت كنند; بدین ترتیب سرعت بالای پردازش ممكن می‌شود. از سوی دیگر محققان Sarnoff تلاش بسیاری كردند تا این فرآیند را برای استفاده در یك ماده پلاستیكی بــــــه نحوه مناسبی تغییر و تطبیق دهنــــــد. به عنوان مثال، آنها با قرار دادن موانع خاصی كه گرمای تابیده شده از لیزر را به خارج پخش می‌كند، از تغییر شكل پلاستیك جلوگیری كردند.
این گروه نشان داده‌اند كــــــه توانایی ایجاد مدارهای كاربــــــردی را دارند; در حالی كــــــه در تلاش‌های مشابه پیشین به علت ضعف در روش‌ها، امكان قرار دادن ترانزیستورهای پر سرعت روی پلاستیك وجــــــود نداشت. به گفته كین، چالش بعــــــدی نحوه ایجاد مدارهای بزرگ‌تر است كه آن نیز عملی خواهد شد. اكنون شركت Sarnoff به دنبال بــــــازاریابی برای این فناوری است. ظاهرا یك شركت در به كارگیری این مدارهـــا در صفحات دتكتورهای (آشكارسازهای) اولنزاسونیك (فراصوت) نازك كــــــه وظیفه بــــــررسی یكنواختی ساختار درام‌های ذخیره‌سازی و سایر اشیاء را دارند، ابزار علاقه كرده است.
تایو اكینوانــــــد (Tayo Akinwande) استــــــاد مهندسی برق در دانشگاه MIT و از اعضای جلسه‌ای كه دستور كار آن معرفی این فناوری بود، گفت: «احتمالا وسایل عرضه شده از طریق این فناوری، در آینــــــده بسیار قدرتمندتر خواهند شد. مدارهای انعطاف‌پذیر از همان فناوری CMOS موجــــــود در كامپیوترهای امروزی پیروی می‌كننــــــد; با این تفــــــاوت كــــــه اندازه ترانزیستورهای آن همانند ترانزیستورهــــــای ابتدایی سال‌هــــــای 1970، بسیار بزرگ است.» اكینواند ادامه می‌دهد: «همان طور كه سرعت كامپیوترها همگام با كوچك شدن اندازه ترانزیستورها افزایش یافت، پس پردازنده‌های روی پلاستیك هم می‌توانند به همین شكل سریع‌تر شوند.» اكینواند اعتقاد دارد پس از نمایشگرهــــــا و آنتن‌ها، شاهد آمیخته شدن این فناوری بــــــا صنایعی همچون پوشاك خواهیــــــم بود; بــــــه علاوه بلندگوها و دستگاه‌های كوچك پخش صوت نیز می‌توانند از این فناوری بهره گیرند. توسط این فناوری وسایل جالبی پدید می‌آیند كه به كلی با تمام چیزهایی كه تاكنون دیده‌ایم، متفاوت خواهد بود. اكینواند می‌گوید: «به جای تلاش برای ساخت ریزپردازنده‌ها، بهتر است از این فناوری برای ایجاد اشیایی استفاده شود كه امكان ساخت آنها با سیلیكون ممكن نیست و حتی فوق تصور بشری به نظر می‌آینــــــد.» به هر حال برخلاف نظر آكینواند، ایــــــن طور كه به نظر می‌رسد تمام تحقیقات كوتاه مــــــدت آتی پیرامــــــون این فناوری، به موضوع ساخت صفحات نمایش اختصـــاص خواهد داشت و برای مشاهده كاربردهای دیگر باید به انتظار آینده بنشینیم.





نوع مطلب : آموزشی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.


درباره وبلاگ


گروه آموزشی برق و الكترونیك آموزش و پرورش شهرستان رامسر
barghramsar@yahoo.com

مدیر وبلاگ : علیرضا رضی کاظمی
جستجو

آمار وبلاگ
کل بازدید :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل پست ها :
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :

كد موسیقی برای وبلاگ

آپلود عکس


.