Thiết bị điện tử mềm dẻo

Ảnh hiển vi điện tử cho thấy các hạt nano ferit bitmut nhúng trong màng polime.

Kích thước của các thiết bị điện tử đã thu hẹp nhanh chóng trong những thập kỷ qua, nhưng độ cứng của chúng thì vẫn không thay đổi so với vào thời điểm những năm 1950, đây có thể nói là một nhược điểm nếu chúng ta muốn có một chiếc điện thoại mềm dẻo có thể quấn quanh cổ tay khi tập chạy bộ hoặc chiếc máy tính có thể gấp để bỏ vào trong túi. Các nhà nghiên cứu từ Hàn Quốc giờ đây đã đạt được những bước tiến lớn hướng tới các thiết bị có thể uốn cong, bằng cách chế tạo ra một loại màng mỏng vẫn duy trì được các tính chất điện từ hữu dụng ngay cả khi bị bẻ cong. Công trình nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Applied Physics Letters.

Việc chế tạo các thiết bị mềm dẻo rất khó do nhiều vật liệu có tính chất điện tử hữu ích thường có độ cứng cao. Các nhà nghiên cứu đã từng giải quyết vấn đề này bằng cách cắt những mảnh rất nhỏ vật liệu như silic và nhúng chúng vào plastic dẻo.

Giờ đây một nhóm các nhà vật lý và kỹ sư ở Hàn Quốc đã tiến hành cách tiếp cận tương tự, nhưng họ sử dụng ferit bitmut (BiFeO3), một loại vật liệu có triển vọng với các tính chất điện tử có thể kiểm soát được bằng một từ trường và ngược lại. Các vật liệu như vậy được gọi là vật liệu multiferroics và đang thu hút sự quan tâm cho các ứng dụng như điện toán tức thì hiệu quả năng lượng cao.

Các nhà nghiên cứu đã tổng hợp các hạt nano ferit bitmut và pha trộn chúng vào trong một dung dịch polime. Dung dịch này được làm khô qua một loạt các bước với nhiệt độ gia tăng để tạo ra một loại màng mỏng, mềm dẻo.

Khi các nhà nghiên cứu thử nghiệm các tính chất điện và từ của loại màng này, họ phát hiện thấy rằng loại vật liệu mới này vẫn duy trì được các tính chất hữu dụng của vật liệu ferit bitmut khối. Và các tính chất gia tăng đó vẫn còn lưu giữ lại ngay cả khi màng bị bẻ cong  theo hình trụ.

Theo Giáo sư YoungPak Lee thuộc trường Đại học Hanyang tại Seoul cho biết: "Ferit bitmut khối có một số vấn đề ứng dụng quan trọng, như dòng điện rò rỉ cao gây cản trở các tính chất điện mạnh". Việc trộn lẫn các hạt nano ferit bitmut vào polime cải thiện được vấn đề thất thoát dòng và cũng làm cho loại màng này có các đặc tính dẻo và co giãn được.

Vật liệu multiferrorics mềm dẻo có thể mang lại khả năng về các thiết bị có mang đeo được như thiết bị theo dõi sức khỏe hay những đồ thực tế ảo đeo trên người. Các vật liệu multiferrorics có thể sử dụng trong thiết bị nhớ mật độ, hiệu quả năng lượng cao và trong các bộ ngắt mạch của thiết bị. Hiện nay các nhà nghiên cứu đang tiến hành nâng cao hơn nữa các tính chất multiferrorics của vật liệu, cũng như khai thác thêm các loại vật liệu khác thậm chí còn dẻo hơn.

Theo Vista.gov.vn