Kućna folija pomaže u izradi ultratanke elektronike i optike centimetarske razmjere

Znanstvenici iz Amsterdama razvili su novu tehniku za proizvodnju ultra tankih elektroničkih i optičkih komponenti u centimetarskom opsegu koristeći uobičajene kućanske predmete, posebno kuhinjske folije.

Već više od dva desetljeća, standardna metoda za izolaciju 2D materijala uključivala je korištenje ljepljive trake kako bi se odvojili tanki slojevi iz masivnih kristala. Iako je ovaj proces bio učinkovit, često je rezultirao malenim fragmentima, obično manjim od ljudske kose, što ih je činilo neprikladnim za većinu tehnoloških primjena.

Istraživači sa Instituta za fiziku Sveučilišta u Amsterdamu otkrili su da kuhinjski film, koji se obično koristi za omatanje hrane, nudi rješenje. Materijal se pokazao idealnim za prijenos velikih, netaknutih listova 2D materijala na strukturirane površine bez izazivanja pukotina. Doktorand Bernardo Dias, koji je vodio studiju, primijetio je da je sastavljanje funkcionalnih uređaja s 2D materijalima prethodno bio pokušaj hit-or-miss.

Uz ohrabrenje svog nadzornika, Jorika van de Groepa, Dias je istraživao alternativne metode i otkrio da je cling film posjedovao neophodne karakteristike za nježno i učinkovito rukovanje osjetljivim materijalima. Van de Groep, voditelj 2D nanofotoničke skupine u institutu, opisao je otkriće kao slučajno.

Ova svojina topljenja postala je ključna za uspješan prijenos 2D materijala. Zagrijavanjem ljepljive folije, istraživači su mogli osigurati da se materijal pravilno pridržava ciljne površine prije nego što se pažljivo odvoji. Tehnika uključuje stavljanje sloja 2D materijala na vrh ljepljive folije, koji se zatim zagrijava dok se polimer ne omekša. Nakon hlađenja, ljepljiva folija djeluje kao privremena potporna struktura, omogućujući prijenos materijala bez iskrivljanja.

Kolaboracija je odigrala ključnu ulogu u usavršavanju procesa. Istraživači su blisko surađivali s kemičarima i inženjerima kako bi optimizirali uvjete pod kojima je ljepljivi film najbolje funkcionirao. Napravljene su prilagodbe temperaturi i pritisku koji se primjenjuju tijekom prijenosa, osiguravajući minimalni stres na ultra tankim slojevima. Uspeh metode otvorio je nove mogućnosti za proizvodnju uređaja koji koriste jedinstvena svojstva 2D materijala, uključujući fleksibilne senzore, transparentne provodnike i fotonske krugove. Implikacije ovog otkrića prevazilaze akademska istraživanja.

Industrijski partneri zainteresirani za razvoj sljedeće generacije elektroničkih i optičkih tehnologija već istražuju potencijalne primjene. Jednostavnost i troškovna učinkovitost korištenja svakodnevnih materijala kao što su filmovi za vezanje mogli bi značajno smanjiti prepreke za usvajanje 2D materijala u komercijalnim proizvodima.