أخبار

تحليل شامل لتقنية النانو وتطبيقاتها

أدى تطور تكنولوجيا النانو إلى تقريب مزيج الإلكترونيات الدقيقة والإلكترونيات الضوئية ، مما أدى إلى تحسين أداء الأجهزة الإلكترونية البصرية إلى حد كبير في مجالات مثل نقل المعلومات وتخزينها ومعالجتها وحسابها وعرضها. يمكن أن يؤدي تطبيق تكنولوجيا النانو على معالجة المعلومات الرادارية الحالية إلى زيادة قدراتها بمقدار 10 إلى عدة مئات من المرات ، وحتى الرادار ذو الفتحة النانوية عالي الدقة يمكن وضعه على الأقمار الصناعية للاستطلاع الأرضي عالي الدقة. في الآونة الأخيرة ، قام الباحثون في معهد ماساشوسيتس للتكنولوجيا بتغذية ذرات الباريوم المتحمسة في الليزر واحدة تلو الأخرى ، مما أدى إلى انبعاث فوتون مفيد من كل ذرة بكفاءة مذهلة.

شرح مفصل وأحدث التقدم في تكنولوجيا النانو لسطح الليزر

بعد التطوير الناجح لليزر عالي الطاقة في السبعينات ، دخلت تكنولوجيا معالجة سطح الليزر تطبيقات عملية وتطورت بسرعة ، بما في ذلك التبريد بالليزر (تقنية تعديل سطح تقوية تغيير الطور بالليزر) ، وإعادة الصهر بالليزر ، وسبائك سطح الليزر

تطبيق لوحة المجانسة رقيقة جدا في الأجهزة الإلكترونية خفيفة للغاية متكاملة

منذ عام 2019 ، مع ظهور تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة من الجيل الخامس وتطورها السريع (تقنية الجيل الخامس) ، أصبحت المنتجات الإلكترونية ، وخاصة الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وغيرها من المنتجات ، تتحرك بشكل متزايد نحو الأداء العالي والتكامل العالي والتصغير. لتلبية متطلبات أداء وحجم المنتجات ، تزداد كثافة الترانزستور على الرقائق الإلكترونية.

حالة البحث واتجاه التطوير للألواح الساخنة فائقة النحافة بشكل موحد

مع ظهور تكنولوجيا الاتصالات المتنقلة من الجيل الخامس والتطور السريع (تقنية 5G) ، فإن المنتجات الإلكترونية ، وخاصة الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية وغيرها من المنتجات ، تتجه بشكل متزايد نحو الأداء العالي والتكامل العالي والتصغير. ستؤدي الزيادة الأسية في استهلاك الطاقة إلى توليد رقائق إلكترونية كثافة تدفق حراري عالية للغاية ودرجة حرارة التشغيل في المساحات الضيقة ، مما يسبب المزيد من المشاكل الحرارية الشديدة. تتميز الألواح الحرارية الموحدة الرفيعة للغاية بموصل حراري ممتاز ، ومنطقة نقل الحرارة الكبيرة ، وتوحيد درجة الحرارة الجيد ، وموثوقية عالية ، مما يجعلها الطريقة الأساسية لحل مشكلة تبديد الحرارة للمعدات الإلكترونية. من أجل تلبية احتياجات التبريد للأجهزة الإلكترونية المصغرة الحديثة في عصر 5G ، تعد ألواح التجانس الرقيقة للغاية حاليًا نقطة بحث ساخنة في الصناعة والأوساط الأكاديمية. بناءً على ذلك ، يتم توفير نظرة عامة على مبدأ نقل الحرارة لألواح التجانس الرقيقة للغاية ، مع التركيز على تلخيص حالة البحث الحالية لتصميم هيكل لوحة التجانس الرقيقة للغاية في الداخل والخارج ، بما في ذلك هيكل تخطيط قناة الغاز السائل وهيكل امتصاص السائل الأساسي. يتم إدخال عملية التعبئة والتغليف والتصنيع الحالية لألواح التجانس الرقيقة للغاية ، ويتم تحليل المشاكل في تحقيق النحافة الفائقة. أخيرًا ، من المتوقع علميًا اتجاه البحث وآفاق التطوير للألواح التجانس الرقيقة للغاية في مجال تبديد الحرارة مثل الأجهزة الإلكترونية فائقة الإضاءة المدمجة.

هياكل نانوية/مجهرية مباشرة لسطح ليزر الفيمتوثانية وتطبيقاتها

مورفولوجيا السطح عامل أساسي في التحكم في الخصائص البصرية والميكانيكية والتبليل والخصائص الكيميائية والبيولوجية وغيرها للأسطح الصلبة. في السنوات الأخيرة ، أصبحت البنى النانوية لسطح الليزر الفيمتوسيكند تقنية جديدة ومتعددة الوظائف تستخدم لإنتاج مواد مختلفة ذات هيكل نانوي ، ومناسبة لتطبيقات واسعة في الإلكترونيات الضوئية والبلازما والإلكترونيات الضوئية والاستشعار الكيميائي الحيوي ، علم الموائع الدقيقة/النانوية ، علم البصريات ، الطب الحيوي وغيرها من المجالات. في العقد الماضي ، حظيت هذه التكنولوجيا بالكثير من الاهتمام البحثي بسبب المزايا التالية: (1) يمكنها معالجة جميع أنواع المواد تقريبًا ، بما في ذلك المعادن وأشباه الموصلات والزجاج والبوليمرات ؛ (2) قدرة تصنيع غير مستوية ؛ (3) قادرة على توليد النانو في المنطقة السطحية من الميكروسكيل إلى المقياس الماكروسكوبي ؛ (4) في ظل الظروف البيئية العادية ، مطلوب معالجة عالية السرعة بدون قناع خطوة واحدة دون الحاجة إلى بيئة غرفة نظيفة.

باستخدام ليزر الفيمتوثانية للحث على الهياكل الدقيقة/النانوية على سطح ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ وفوهات إبرة الحقن

بعد العلاج بليزر الفيمتوثانية ، اغمر العينة في محلول إيثانول بحمض دهني 0.1 متر لمدة 12 ساعة لتقليل الطاقة السطحية. بشكل عام ، تكون الأسطح المعدنية عرضة للأكسدة أثناء استئصال ليزر الفيمتوثانية. يمكن لمجموعة COOH في حمض الستيريك أن تمتص على سطح أكسيد طبيعي من الفولاذ المقاوم للصدأ المنتفخة بالليزر ، وتشكيل طبقة أحادية التجميع الذاتي.

العلاج بالليزر يقلل من الالتصاق: superhorpoobicity ، superoleoobicity ، و superoleobecity

تم تشكيل هيكل مجهري ثلاثي الطبقات على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ من خلال الاجتثاث بليزر الفيمتوثانية البسيط. يعرض السطح الهيكلي superhydrophobicity في الهواء و superhydropoficity/superhydropohobicity في الماء. بعد مزيد من التعديل مع حمض دهني ، يصبح السطح superhydrophobic وتحت الماء superoleophilic/superoleophilic. من خلال هذه التكنولوجيا ، يتم تعديل فوهة الإبرة للحصول على قابلية بلل فائقة. عندما يتم استخدام الفوهة لإطلاق السوائل والغازات ، يتم تقليل حجم المياه الموزعة وقطرات الزيت والفقاعات بشكل كبير. لقد أثبتنا أن فوهات تحت الماء فائقة الهيدروفوبية يمكن أن توزع حجم النانو من الفقاعات دون تقليل قطر الفوهة. كما أنه يمنع بشكل فعال الاحتفاظ السائل عند فتح الإبرة. وبالتالي ، فإن تخفيض حجم القطرات/الفقاعات ومعدل الاحتفاظ بها يمكّننا من تحسين دقة الحجم بشكل كبير ودقة أثناء تشغيل ونقل المحاليل المائية والغازات. يمكن استخدام فوهات فائقة الرطوبة التي يسببها ليزر Femtosecond لنقل السائل عالي الدقة ، والطباعة النافثة للحبر ، والطباعة ثلاثية الأبعاد ، والمصات ، والمعدات الطبية ، وهندسة الخلايا ، والكشف البيولوجي ، والمفاعلات الكيميائية الدقيقة ، وتقليل انبعاثات الغاز الصناعي.