Yüksek sıcaklıkta çalışabilecek elektronik devreler geliyor

Isındıklarında performans kaybeden ve belli bir sıcaklığın üzerinde çalışmayan elektronik bileşenler teknolojinin önündeki en büyük engellerden biri. Bilim insanları buna bir çare geliştirdiler. Elimizdeki mobil cihazlardan Mars’a gönderilen uzay aracına kadar, elektronik devrelerin çalışabileceği belli bir sıcaklık aralığı bulunmaktadır. Purdue Üniversitesi’nden bilim insanları geliştirdikleri iki organik maddenin bileşiminden oluşan bir bileşenle, elektronik devrelerin yüksek sıcaklıklarda çalışmalarını mümkün hale getirdiklerini belirtiyorlar.

Kimya Profesörü Jianguo Mei, ticari elektroniklerin genel itibariyle -40 / +85°C aralığında çalıştıklarını, bu sınırların ötesinde düzgün çalışmamaya ya da bozulmaya başladıklarını, geliştirdikleri yeni polimerin bu sınırı oldukça yukarılara, 220°C’ye taşıdığını belirtiyor. Polimerin içerisinde biri yarı iletken diğeri de yalıtkan iki malzeme bulunuyor. Ancak bu malzemeleri bir araya getirmek sanıldığı kadar kolay olmuyor. Öncelikle malzemelerin birlikte işlevsel olması, daha sonra doğru oranla karıştırılarak birbirlerinin işlevlerini gölgelememeleri gerekiyor. Bilim insanları neredeyse eşit oradan bir araya getirdikleri polimer sayesinde elektrik akımını kesintisiz iletebilirken, yüksek sıcaklıklarda şeklini korumasını sağlayabilmişler.

Yüksek sıcaklıkta çalışan elektroniklerin bir diğer sıkıntısı da performans kayıpları yaşaması. Yeni geliştirilen polimer sayesinde devreler çok yüksek sıcaklıkta çalışmalarının yanı sıra performanslarından da ödün vermiyor. Yeni bileşen Antarktika ve Sahara Çölü gibi ekstrem sıcaklara sahip coğrafyalarda görev alan araştırmacıların, yüksek sıcaklık üretim yapan firmaların oldukça işine yarayabilir. Örneğin araçlardaki egzoz sensörü çok yüksek sıcaklık nedeniyle geriye konumlandırıldığından tam doğru netice veremez. Bu yeni polimer sayesinde bu sorun ortadan kalkabilir. Ya da binlerce sensörün bulunduğu uçaklarda bu durum daha da kullanışlı bir hal alabilir. Güneş panelleri, transistörler ve her türlü sensör yeni ürünün olası kullanım alanları içerisinde yer alıyor. Bilim insanları çalışmalarına devam ederek polimerin sınırlarını daha netleştirmek istiyorlar. Profesör Mei, çok düşük sıcaklıklarda çalışan devre üretmenin çok yüksek sıcaklıklarda çalışan devre üretmekten daha zor olduğunu belirtiyor.
Kaynak: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181206141212.htm