Il Bio--Copolimero Di Sottili Pellicole Solleva il Limite Fisico alla Prestazione del Microprocessore

Published on May 13, 2012 at 1:27 PM

Lo sviluppo di nuovo copolimero, combinarsi a base di zucchero con le macromolecole oleose, permette di progettare le pellicole ultrasottili capaci dell'auto-organizzazione su una scala di appena 5 nanometro. Ciò apre i nuovi orizzonti per l'aumento la capacità dei dischi rigidi e della velocità dei microprocessori.

Il risultato di una collaborazione Francese-Americana condutta dal Centro National de la Recherche Scientifique (il CNRS), questa opera, pubblicata in ACS Nano, piombo all'archivario di due brevetti. Questa nuova classe di pellicole sottili basate sui copolimeri ibridi ha potuto provocare le numerose applicazioni nell'elettronica flessibile, nelle aree diverse quanto il nanolithography, i biosensori e le celle fotovoltaiche.

Immagine Atomica di microscopia della forza di un glycopolymer nano-organizzato nei cilindri dello zucchero in un silicio che contiene la matrice del polistirolo. Credito di Immagine: CERMAV (IL CNRS).

Prima le nuove generazioni di microprocessori possono essere inventate, la litografia, la tecnica usata per la stampa dei circuiti elettronici, deve subire l'evoluzione significativa, per permettere l'architettura di circuito mai più piccola. Finora, le pellicole sottili utilizzate nei circuiti elettronici sono state progettate dai polimeri sintetici esclusivamente derivati da petrolio. Tuttavia, queste pellicole sottili presentano le limitazioni: la loro risoluzione strutturale minima è intorno 20 nanometri e non può essere diminuita più ulteriormente combinando i polimeri derivati dal petrolio. Questo limite è stato uno degli ostacoli principali allo sviluppo delle nuove generazioni di apparecchi elettronici flessibili di molto-alto-risoluzione.

Questo limite risulta dall'incompatibilità bassa fra i due blocchi di polimeri, entrambi derivati dall'olio di petrolio. Per quella ragione, il gruppo intestato da Redouane Borsali, ricercatore senior del CNRS ai les Macromolécules Végétales (CERMAV) del sur di de Recherches del Centro, ha fornito un materiale ibrido, combinando (silicio-contenendo polistirolo) i polimeri a base di zucchero e derivati dal petrolio con le caratteristiche fisiche e chimiche ampiamente differenti. Questo copolimero, formato delle particelle elementari elementari altamente incompatibili, è simile ad una bolla del petrolio fissata ad una piccola bolla dell'acqua. I ricercatori hanno indicato che questo tipo di struttura è capace dell'organizzazione nei cilindri dello zucchero all'interno ad una di una grata basata a petrolio del polimero, ogni struttura che ha una dimensione di 5 nanometri, cioè molto più piccola della risoluzione “di vecchi„ copolimeri, esclusivamente composta di derivati del petrolio. Inoltre, questa nuova generazione di materiale è fatta in parte da una risorsa abbondante, rinnovabile e biodegradabile: zucchero.

Il Raggiungimento della questa risoluzione permette di prevedere le numerose applicazioni nell'elettronica flessibile: miniaturizzazione di litografia del circuito, di un aumento sestuplo nella capacità di memorizzazione dei dati (il limite teorico per le unità facendo uso della memoria flash, quali i memory stick di USB, aumenterebbe da 1Tb a 6Tb), della prestazione migliorata delle celle fotovoltaiche, dei biosensori, Ecc. I ricercatori ora stanno cercando di migliorare il controllo dei questi l'organizzazione su grande scala nana-glycofilms'e di progettare in strutture auto-organizzate differenti.

Questi risultati seguono il lavoro priore effettuato da CERMAV nel quadro di Grenoble RTRA (Rete Tematica di Ricerca Avanzata) - “Nanosciences ai limiti del nanolectronics„.

Last Update: 13. May 2012 14:40

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