วัสดุโมเลกุลสร้างชื่อเสียง

วัสดุโมเลกุลสร้างชื่อเสียง

เมื่อนักเรียนฟิสิกส์ได้รับการสอนเกี่ยวกับสสารควบแน่นและวัสดุ นักเรียนส่วนใหญ่จะเรียนรู้เกี่ยวกับโลหะ โลหะผสม สารกึ่งตัวนำ และวัสดุอนินทรีย์อื่นๆ สารอินทรีย์และโมเลกุลถูกจำกัดไว้เฉพาะในวิชาเคมีและชีววิทยา แต่นั่นอาจเปลี่ยนแปลงได้ในอนาคตด้วยการพัฒนาโพลิเมอร์และวัสดุโมเลกุลอื่นๆ ที่สามารถเปล่งแสงและนำไฟฟ้าได้ วัสดุอินทรีย์เหล่านี้มีข้อดีหลายประการเหนือวัสดุอนินทรีย์: ทนทาน 

ยืดหยุ่น 

และราคาถูกในการผลิตจำนวนมาก ไม่น่าแปลกใจเลยที่บริษัทอิเล็กทรอนิกส์ชั้นนำหลายแห่งเปิดรับการวิจัยที่ขยายตัวนี้ นักออกแบบผลิตภัณฑ์กำลังฝันถึงหน้าจอวิดีโอขนาดยักษ์ที่สามารถม้วนเก็บและพกพาได้จากห้องหนึ่งไปยังอีกห้องหนึ่ง โทรศัพท์มือถือที่มีวงจรพลาสติกทั้งหมดซึ่งจะไม่แตกหัก

เมื่อตกหล่น และแผงเรืองแสงน้ำหนักเบาที่สามารถแทนที่อุปกรณ์ส่องสว่างขนาดใหญ่ในเครื่องบินและรถยนต์ ข้อดีของพลาสติกพลาสติกจะสื่อกระแสไฟฟ้าได้อย่างไรในเมื่อโพลิเมอร์เชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่เป็นฉนวน วัสดุประเภทพิเศษที่เรียกว่าคอนจูเกตโพลิเมอร์ เช่น โพลีอะนีลีนและโพลีอะซีเตลีน 

มีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เหมาะสมในการนำไฟฟ้า ในสิ่งที่เรียกว่าโพลิเมอร์คอนจูเกต ¼ เหล่านี้ อิเล็กตรอนจะถูกแยกออกจากกันตามกระดูกสันหลังของโมเลกุลโพลิเมอร์ โดยการฉีดสารพาหะเข้าไปในวัสดุและใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงเพียงพอ สารพาประจุจะสามารถกระโดดจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีก

โมเลกุลหนึ่งได้ อิเล็กตรอนและโฮลยังสามารถ “รวมตัวกันใหม่” เพื่อสร้างแสงในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ ได้ ข้อดีของวัสดุโพลิเมอร์เหล่านี้คือสามารถปรับคุณสมบัติให้เหมาะกับความต้องการเฉพาะได้ ตัวอย่างเช่น วัสดุสามารถเป็นสารกึ่งตัวนำหรือตัวนำได้ ขึ้นอยู่กับระดับของการเติม

ในนิทรรศการออร์แกนิก อธิบายว่าคุณสมบัติการเปล่งแสงของวัสดุอินทรีย์สามารถใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรมได้อย่างไร แม้จะเป็นที่ทราบกันดีตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1960 ว่าผลึกอินทรีย์เดี่ยวสามารถเปล่งแสงได้ แต่สนามไฟฟ้าที่ต้องการก็สูงเกินห้ามใจ แต่การพัฒนาอุปกรณ์ฟิล์มบางในทศวรรษที่ผ่านมา

ทำให้

วัสดุอินทรีย์กลายเป็นตัวเลือกที่สมจริงสำหรับการใช้งานจอแสดงผล ด้วยตลาดโลกสำหรับจอแสดงผลอิเล็กทรอนิกส์ที่มีมูลค่าประมาณ 50 พันล้านดอลลาร์ต่อปีและกำลังเพิ่มขึ้น ยักษ์ใหญ่ของอุตสาหกรรมจอแสดงผลจึงกระตือรือร้นที่จะตรวจสอบวัสดุใหม่

สีของผลลัพธ์สามารถปรับได้โดยการเพิ่มสีย้อมเลเซอร์เรืองแสง และแสงสีขาวสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยการเคลือบหลายชั้น แต่ละชั้นเจือด้วยสีย้อมที่แตกต่างกัน มีการใช้อุปกรณ์หลายเลเยอร์ในแอปพลิเคชันจริงแล้ว ข้อได้เปรียบที่สำคัญของโพลิเมอร์คือง่ายต่อการประดิษฐ์ แท้จริงแล้ว เทคโนโลยีการพิมพ์

อิงค์เจ็ทมาตรฐานกำลังได้รับการดัดแปลงเพื่อสร้างพิกเซลสีต่างๆ ที่จำเป็นสำหรับการแสดงสีเต็มรูปแบบ โพลิเมอร์ถูกใช้เป็นวัสดุที่ใช้งานในทรานซิสเตอร์แล้ว และปัจจุบันถูกใช้สำหรับชิ้นส่วนตัวนำของอุปกรณ์ด้วย การวิจัยในเนเธอร์แลนด์ได้พัฒนาไปอีกขั้นและรวมส่วนประกอบต่างๆ เข้าด้วยกัน

เพื่อสร้างวงจรรวมโพลิเมอร์ทั้งหมด ดังที่ รายงานเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลาสติก อุปกรณ์เหล่านี้มีแนวโน้มที่จะแทนที่ชิปซิลิกอนในแอปพลิเคชันที่ผลิตจำนวนมากซึ่งใช้วงจรอย่างง่าย เช่น บาร์โค้ดที่สามารถอ่านได้จากระยะไกล และแอปพลิเคชันอื่นๆ ที่ต้องการอุปกรณ์น้ำหนักเบาและยืดหยุ่น

ในขณะที่

มีการสาธิตอุปกรณ์ต้นแบบ เทคโนโลยีจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงหลายประการก่อนที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลาสติกจะสามารถสร้างผลกระทบต่อตลาดได้ ความเร็วในการเปลี่ยนของทรานซิสเตอร์พลาสติกค่อนข้างช้าเมื่อเทียบกับซิลิคอน เนื่องจากตัวพาประจุในวัสดุโพลีเมอร์

มีความคล่องตัวค่อนข้างต่ำ ในแง่ของความคล่องตัว โพลิเมอร์ที่ล้ำสมัยนั้นดีกว่าถึง 300 เท่า แต่ไม่ง่ายที่จะแปรรูปโดยใช้เทคโนโลยีปัจจุบัน แม้ว่ามีแนวโน้มว่าปัญหาเหล่านี้จะได้รับการแก้ไขในอนาคต แต่เมื่อมีการปรับปรุง สิ่งสำคัญคือต้องรักษาความยืดหยุ่นของวงจรและความได้เปรียบด้านต้นทุน

เหนือวงจรอนินทรีย์กลับสู่พื้นฐานโมเลกุลของสารอินทรีย์ไม่ จำกัด เฉพาะการใช้งานทางเทคโนโลยี อธิบายในบทความอื่นว่ามีการใช้นาโนโมเลกุลแม่เหล็กบางอย่างเพื่อตรวจสอบขอบเขตระหว่างกลศาสตร์ควอนตัมและคลาสสิกอย่างไร โมเลกุลเหล่านี้ประกอบด้วยกลุ่มของไอออนโลหะ  

ให้เราดูสถานการณ์อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น พิจารณากลุ่มของระบบจุลทรรศน์ เช่น อิเล็กตรอนหรือโฟตอนที่อธิบายโดยสถานะที่เป็นควอนตัมซ้อนทับของไมโครสเตตแบบตั้งฉากสองตัวaและb ไมโครสเตตเหล่านี้อาจแปลเป็นภาษาท้องถิ่นใกล้กับรอยแยกหนึ่งหรือรอยอื่นๆ ในการทดลองการแทรกสอด

แบบสองร่องของ Young เรารู้ว่าการวัดใด ๆ ที่เราดำเนินการเพื่อแยกแยะระหว่างรัฐจะเปิดเผยเสมอว่าแต่ละระบบในวงดนตรีจะอยู่ในสถานะa หรือในสถานะb อย่างไรก็ตาม มีหลักฐานการทดลองอย่างล้นหลามว่าหากไม่มีการวัด ระบบจะยังคงอยู่ในการซ้อนทับทางควอนตัมของทั้งสองสถานะแมงกานีส

คำถามคือการเรียกใช้ความไม่สอดคล้องกันช่วยแก้ปัญหาการวัดควอนตัมได้จริงหรือไม่ นักฟิสิกส์ส่วนน้อยจำนวนมาก (รวมถึงผู้เขียนคนปัจจุบัน) รู้สึกว่าไม่มี และสิ่งนี้ได้นำไปสู่การพัฒนาที่น่าสนใจหลายประการทั้งในด้านทฤษฎีและการทดลองในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา งานเชิงทฤษฎีในพื้นที่นี้

สามารถจำแนกได้เป็นสองส่วนกว้างๆ เนื้อหาแรกครอบคลุมถึงงานที่ยอมรับโดยหลักการแล้ว กลศาสตร์ควอนตัมเป็นพิธีการที่ให้คำอธิบายที่สมบูรณ์ของโลกทางกายภาพในทุกระดับ รวมถึงระดับมหภาคและแม้แต่ระดับจักรวาลวิทยาหรือเหล็ก  ล้อมรอบด้วยน้ำและโมเลกุลของอะซิเตต การใช้งานยังอีกยาวไกล และคุณสมบัติทางแม่เหล็กที่ผิดปกติของนาโนโมเลกุลดูเหมือนจะทำให้นักฟิสิกส์ยุ่งไปอีกหลายปี

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์