Учені з Австралії зробили відкриття, яке допоможе електроніці не старіти

Група вчених з Університету Сіднея недавно поділилася своїм відкриттям: їм вдалося зрозуміти, з яких саме причин згодом сегнетоелектричні матеріали, що входять до складу практично будь-якої електроніки, "втомлюються".

Про це повідомляє видання scitechdaily.com.

Напевно всі знайомі з таким виразом, як "застаріла техніка". Техніка дійсно має властивість старіти, тому періодично ми отримуємо від виробників нові моделі електроніки, і замінюємо ними ті, які вийшли з ладу або неефективні в своїй роботі. Це велика проблема, насправді, оскільки електронного сміття з кожним роком стає все більше. Плюс велика кількість пропозицій не стимулюють людей ремонтувати або апдейтити стару техніку — простіше купити новенький апарат. Так ось все це відбувається через поступову деградацію пристроїв, створених на основі так званих сегнетоелектричних матеріалів.

Слід зазначити, що такі матеріали використовуються в процесорах, конденсаторах, виконавчих механізмах і датчиках. Всі вони інтегровані в комп'ютери, смартфони, фотокамери, медичне ультразвукове обладнання тощо. Так ось вченим з Університету Сіднея вдалося зрозуміти, як і чому відбувається деградаційний процес. Спостерігаючи за ним, вони зробили справжнє відкриття в галузі матеріалознавства, надавши повну картину того, як виникає "старіння" сегнетоелектричних матеріалах.

Дослідники поставили експеримент, використовуючи електронний мікроскоп. Суть була в тому, щоб простежити за виникненням і розвитком ефекту "сегнетоелектричної втоми" на рівні атомів у режимі реального часу. При цьому пристрій, який спостерігали, продовжував весь час працювати. Результати дослідження вчені опублікували у виданні Nature Communications. Стаття вийшла під заголовком "Пряме спостереження нанорозмірної динаміки деградації сегнетоелектриків".

"Це справжній прорив у науці, тому що ми змогли побачити і зафіксувати, як процес деградації сегнетоелектриків розвивається на наномасштабі", — прокоментував професор Сяочжоу Ляо.

Австралійські вчені заявили, що поділяться всіма наявними даними з виробниками побутової та медичної апаратури, щоб вони могли оптимізувати процеси виробництва електронних апаратів, які мають в своїй основі сегнетоелектрики. Дослідники сподіваються, що їх відкриття допоможе зробити пристрої більш надійними і довговічними.

"Сегнетоелектрична втома може скоротити термін служби електронних пристроїв — про це ми знали давно. Однак, те, як вона виникає, раніше не було добре вивчено через відсутність відповідної технології для її спостереження", — сказав доктор Цяньвей Хуанг.

Раніше ми повідомляли про те, що Samsung створила унікальний конденсатор для мікроелектроніки. За допомогою нанотехнологій вченим вдалося розробити багатошарові керамічні конденсатори нового типу.