الإلكترونيات المنحنية

باحثون يتوصلون إلى طريقة جديدة عملية لإنتاج الإلكترونيات المنحنية

معلوم أن العدسات اللاصقة المتابِعة للصحة أو المصحِّحة للنظر خرجت من صفحات الخيال العلمي وصارت واقعًا من زمان، لكنّا لم نتوصل بعد إلى طريقة عملية لتصنيعها مع دمج أجهزة إلكترونية مُنحنية فيها.

إلا أن هذا تغيّر أخيرًا، إذ توصَّل فريق باحثين من جامعتَيْ هيوستن وكولورادو بولدر إلى طريقة جديدة اسمها «طباعة الدمغ الإضافي المطابِق» (كاس اختصارًا)، لتصنيع العدسات والخلايا الشمسية وغيرها من الإلكترونيات المنحنية ثلاثية الأبعاد؛ ونُشرتْ ورقة بحثية في دورية نيتشر إلكترونيكس تفصِّل استعمال التقنية الجديدة -التي أشير إليها أيضًا في دورية نيتشر– في إنتاج عدد من الأجهزة المنحنية التي لا تناسبها طرائق الإنتاج الحالية.

قال كونجانج يو، الأستاذ المشارك بقسم الهندسة الميكانيكية في جامعة هيوستن والمؤلف للورقة البحثية «اختبرنا عدة تقنيات حالية لنرى إن كانت تناسِب تصنيع الإلكترونيات المنحنية، فلم نوفق؛ بل كان لكل منها قيود ومشكلات.»

ولهذا ابتكر يو -الذي يعمل أيضًا باحثًا في مركز تكساس للموصلية الفائقة في جامعة هيوستن- وفريقه طريقة جديدة قالوا إنها تفتح بابًا عمليًّا لتصنيع إلكترونيات منحنية عديدة، من الأجهزة القابلة للارتدار إلى الإلكترونيات الضوئية وتقنيات الاتصالات والطب الحيوي.

كتب الباحثون «عادة ما تُصنع الأجهزة الإلكترونية بأدوات مُسطَّحة، لكن المشكلة أنْ ظهرت تطبيقات عديدة تتطلب بِنًى منحنية ثلاثية الأبعاد، كالأجهزة القابلة للارتداء والإلكترونيات الضوئية؛ فصار تصنيعها تحديًا بالطبع، لانعدام طرائق التصنيع العملية.»

قال يو إن تقنيات التصنيع الحالية -ومنها التصنيع الميكرويّ- لا تناسب الإلكترونيات المنحنية الثلاثية الأبعاد، لأنها مصمَّمة أصلًا لإنتاج إلكترونيات مسطحة ثنائية الأبعاد؛ على الرغم من ازدياد الحاجة إلى الأجهزة الإلكترونية التي تتطلب بِنًى منحنية ثلاثية الأبعاد، كالعدسات اللاصقة الذكية وأجهزة التصوير المنحنية والهوائيات والخلايا الشمسية المحدّبة وما شابه.

وتلك الأجهزة فوق هذا صغيرة -تتراوح أحجامها بين مليمترات وسنتيمترات- تتطلب دقة تصنيع ميكرويّة؛ فاقترح يو وفريقه طريقة التصنيع الجديدة المدعوة طباعة كاس.

والطريقة هكذا: تُنفخ بالونة مطاطية وتُطلى بمادة لزجة، ثم تُستعمَل كأداة دمغ، ويُضغط بها جهاز إلكتروني صُنع مسبقًا، فيلتصق بالمادة اللزجة، ثم ترفعه البالونة وتطبعه على مختلف الأسطح المنحنية؛ ووصف الباحثون في ورقتهم استعمالهم للطريقة في تصنيع أجهزة منحنية مختلفة، منها: هوائيات صغيرة، وكريات سيليكونية، وخلايا شمسية محدبة، وعدسات لاصقة ذكية.

طابعة كاس التي استخدمها الباحثون طابعة يدوية، لكنهم ابتكروا إلى جانبها نسخة مؤَتـْمَتة قال يو إنها ستسهِّل زيادة الإنتاج.

– المصدر: باحثون يتوصلون إلى طريقة جديدة عملية لإنتاج الإلكترونيات المنحنية على موقع مرصد المستقبل.

مرصد المستقبل

مرصد المستقبل هي منصة علمية عالمية لاستشراف المستقبل تعمل على تغطية آخر ما توصل له العلم وقطاع التكنولوجيا باللغة العربية بشكل يومي من خلال المقالات البحثية والإنفوجرافيك والمواد المرئية. المرصد هو ناتج شراكة استراتيجية بين مؤسسة دبي للمستقبل وشركة مرصد المستقبل ذ.ذ.م. يتكون فريق العمل من خبراء ومحللين من كلتا المؤسستين لتعزيز العلم والابتكار في المنطقة.