ManuTalkThai ศูนย์รวมข่าว Industrial Technology ออนไลน์ในประเทศไทย
นักวิศวกรจาก MIT พัฒนาเทคนิคใหม่ในการสร้าง “ผิวหนัง” อิเล็กทรอนิกส์ที่บางเฉียบอย่างยิ่งยวด ซึ่งอาจนำไปสู่การพัฒนา เซ็นเซอร์สวมใส่บางพิเศษ, ทรานซิสเตอร์/คอมพิวเตอร์ยืดหยุ่น, และอุปกรณ์ถ่ายภาพความไวสูงขนาดเล็ก
เทคนิคใหม่: สร้างแผ่นเมมเบรนบาง ๆ จาก วัสดุไพโรอิเล็กทริก (ไวต่อความร้อน สร้างกระแสไฟฟ้าเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยน) ยิ่งบางยิ่งรับรู้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ดี
ความสำเร็จ: สร้าง เมมเบรนไพโรอิเล็กทริกที่บางที่สุดเท่าที่เคยมีมา (10 นาโนเมตร) และแสดงให้เห็นว่าตอบสนองต่อความร้อนและรังสีอินฟราเรดไกลได้ไวมาก
การประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้:
- เซ็นเซอร์อินฟราเรดไกล: น้ำหนักเบา พกพาสะดวก แม่นยำสูงขึ้น (แว่นมองกลางคืน, ขับขี่อัตโนมัติในหมอกควัน) ไม่ต้องระบายความร้อน
- การตรวจวัดสิ่งแวดล้อมและชีวภาพ
- การถ่ายภาพปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ (อินฟราเรดไกล)
- ฟิล์มเซมิคอนดักเตอร์ประสิทธิภาพสูงที่บางเฉียบอื่น ๆ (เทคนิคการลอกออกใหม่นี้ประยุกต์ใช้กับวัสดุอื่นได้)
หลักการทำงานเบื้องหลังเทคนิค:
- ใช้เทคนิค “remote epitaxy” (ศาสตราจารย์ Kim เป็นผู้บุกเบิก): เติบโตวัสดุเซมิคอนดักเตอร์บนพื้นผิวผลึกเดี่ยว โดยมีชั้นกราฟีนบางเฉียบคั่นกลาง กราฟีนทำหน้าที่เป็นชั้นที่ไม่ติด ช่วยให้ลอกฟิล์มใหม่และถ่ายโอนไปยังอุปกรณ์ได้ง่าย พื้นผิวเดิมนำกลับมาใช้ใหม่ได้
- พบว่าวัสดุไพโรอิเล็กทริกบางชนิด (PMN-PT) ไม่ต้องมีชั้นกลาง สามารถเติบโตโดยตรงบนพื้นผิวผลึกเดี่ยวและลอกออกได้โดยไม่แตก
- พบว่าคุณสมบัติการลอกออกง่ายมาจาก อะตอมของตะกั่ว ในโครงสร้างทางเคมี ซึ่งมี “ความสัมพันธ์กับอิเล็กตรอน” สูง ดึงดูดอิเล็กตรอน ป้องกันการจับตัวกับพื้นผิว ทำให้ลอกออกได้สมบูรณ์
วิสัยทัศน์: สร้าง “ผิวหนัง” คอมพิวเตอร์ที่บางเฉียบ ในทุกสิ่ง ตั้งแต่คอนแทคเลนส์อัจฉริยะ, ผ้าเซ็นเซอร์สวมใส่, แผงโซลาร์เซลล์ยืดหยุ่น, และจอแสดงผลพับได้ นักวิจัยกำลังทดลองกับองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ เพื่อสร้างแผ่นเมมเบรนอิเล็กทรอนิกส์บางเฉียบที่มีหลากหลายฟังก์ชัน
