Liên hiệp các hội và khoa học kỹ thuật Việt Nam
Thứ năm, 04/12/2003 15:43 (GMT+7)

Ứng dụng Polyme trong ngành CNTT

Vật liệu silicon giòn, dễ gãy, cho nên không thể sử dụng trong các đồ vật linh hoạt như quần áo. Đây chính là lý do để chất polyme hữu cơ được sử dụng để làm chip. Người ta có thể in chip chất dẻolên các mặt hàng tiêu dùng như áo phông, vỏ hộp đồ uống và hộp thực phẩm để hiển thị những thông tin liên quan. Vật liệu này không chỉ đảm bảo tính linh hoạt mà giá cả cũng rất thấp, đồng thời nócũng có khả năng như chất bán dẫn silicon.

Trước đây, chất dẻo vẫn được coi là có thuộc tính cách ly nhiều hơn là tính dẫn hoặc bán dẫn. Một phát hiện vào cuối thập kỷ 70 đã làm thay đổi quan niệm này. Nếu chất polyme hữu cơ được nhúng vàodung dịch hoá học, nó có thể có những tính chất như kim loại và có khả năng dẫn điện lớn hơn nhiều. Khám phá này đã khơi nguồn cho những nghiên cứu về một lĩnh vực công nghệ hoàn toàn mới - dựa vàochất dẻo có tính dẫn và bán dẫn.

Polyme phát quang (LEP) hay còn gọi là các đi-ốt phát sáng polyme sẽ được tung ra thị trường trước tiên. Trong vòng 10 năm tới, LEP có thể sẽ trở thành một ngành công nghiệp trị giá nhiều tỷ USD. Mộtsố loại vật liệu LEP, được gọi là tế bào phân tử, đã xuất hiện trong các sản phẩm như dàn máy stereo, ôtô hay điện thoại di động.

Không giống như tinh thể lỏng được dùng trong nhiều màn hình
phẳng hiện nay, LEP là chất mà các phân tử tự phát sáng. Khi được dùng làm thiết bị hiển thị, chất liệu này nhẹ và tiết kiệm năng lượng hơn so với cả tinh thể lỏng cũng như nhiều công nghệ khác. Để tạo ra những màn hình LEP, người ta đặt một tấm phim polyme mỏng lên trên chất nền là thuỷ tinh hoặc chất dẻo đã được tráng điện trong suốt.

Không cần phải dùng dây tóc Vonfam như bóng đèn, LEP có thể tự sáng lên theo từng chu kỳ cực ngắn, giống như một bóng đèn liên tục bật tắt. Điều thú vị nữa là LEP có thể được sử dụng cả trong điều kiện ban ngày và ban đêm, và in lên nhiều bề mặt khác nhau. Vì thế, nó thậm chí có thể biến bức tường thành màn hình.
Cách đây 3 năm, hãng Seiko Epson của Nhật Bản đã chế tạo màn hình LEP 2,8 inch, có độ dày chưa đến 1/10 inch, với 100 pixel trên một inch và sử dụng kỹ thuật in phun. Quá trình in gồm 3 bước. Chất polyme được pha trong nước để tạo thành mực. Lớp mực đầu tiên được phun lên sản phẩm là polyme có tính dẫn để tạo điện cực đầu vào và đầu ra. Lớp phun thứ hai là polyme bán dẫn còn lớp phun cuối cùng là polyme cách điện. Các giọt chất LEP màu đỏ, xanh dương và xanh lá cây được phun lên chất nền cho phép xử lý tuỳ ý những màu khác nhau của hình ảnh đang hiển thị.
Hiện nay, hướng nghiên cứu của các nhà sản xuất là loại thiết bị hiển thị mỏng như giấy với cơ cấu phân tử lưỡng ổn cho phép lưu trữ thông tin không cần nguồn năng lượng.

Cấu trúc phân tử polyme có thể thay đổi trong điện trường khiến khả năng dẫn suất của nó tại một điểm nào đó thay đổi. Sau đó, chất này có thể được đọc là 1 hoặc 0 trong hệ nhị phân. Như vậy, ngoài chi phí sản xuất thấp, thiết bị lưu trữ bằng chất dẻo còn có thể lưu dữ liệu cả khi tắt nguồn điện.

Một số nhà sản xuất chip đang cố gắng làm ra các thiết bị lưu trữ bằng nhựa polyme có sức chứa lớn như: Intel phối hợp với Thin Film Electronics (Thụy Điển), AMD hợp tác với Coatue. Còn HP thì đang phát triển một thiết bị lưu trữ bằng polyme dạng tấm mỏng dài, tạo ra nơi lưu trữ vĩnh viễn có dung lượng lớn cho máy camera kỹ thuật số, thiết bị số cá nhân và điện thoại di động.

Đầu năm 2002, HP công bố họ đã tạo ra một thiết bị lưu trữ chuyển đổi, sử dụng các chùm phân tử gọi là "rotaxances". Mặc dù những chùm phân tử này không phải là chất hữu cơ, nhưng chúng là nhựa polyme. Thiết bị được giới thiệu chỉ chứa 64 bit. Nhưng nếu đem nhân lên, một centimet vuông chất liệu như vậy có thể chứa tới một con số đáng kinh ngạc là 6,4 Gb thông tin. Hơn thế, các bộ phận mạch ban đầu này đã được gắn vào chip với chi phí thấp. Mặc dù đến lúc sản xuất hàng loạt có thể phải mất tới 5 năm nữa, nhưng công nghệ rẻ tiền này có thể là sự thay thế hợp lý cho thiết bị lưu trữ đắt tiền hiện dùng cho camera số.

Thời đại điện tử hữu cơ mới chỉ bắt đầu. Bóng bán dẫn bằng nhựa có tốc độ chuyển mạch giống những thiết bị tương tự làm từ silicon kết tinh. Đó là vì những phân tử nhựa polyme có khả năng truyền dẫn (ít nhất là bán dẫn) chứa các electron tạo thành một phần quỹ đạo phân tử của toàn chuỗi polyme, chứ không chỉ đơn giản là quỹ đạo của các phân tử đơn. Điều này có nghĩa là năng lượng cần để giải phóng electron mà từ đó cho phép việc dẫn suất xảy ra, phụ thuộc vào hình dạng và cấu trúc phân tử polyme. Đáng tiếc là các phân tử polyme có xu hướng thay đổi theo độ dài và cách sắp xếp cả chuỗi.

Mặc dù bóng bán dẫn và ống hai cực điốt nhựa tỏ ra có tương lai hứa hẹn trong lĩnh vực màn hình, nhưng không chắc đã thay thế được các thiết bị làm bằng silicon trong các lĩnh vực cao cấp khác. Tác dụng lớn nhất của chúng sẽ được thể hiện ở những sản phẩm dùng một lần hay các sản phẩm lai hợp cần tận dụng tính linh hoạt và sức mạnh của mạch nhựa. Ví dụ, Công ty Rolltronics (California, Mỹ) đang thử nghiệm một chu trình in rẻ tiền, đặt các bóng bán dẫn silicon không kết tinh vào một tấm polyme. Trong khi đó, IBM đang phát triển bóng bán dẫn từ các chất vô cơ và hữu cơ lai tạp. Hai hãng này cũng như nhiều nhà sản xuất khác, như Lucent và Plastic Logic, cùng hướng tới một thị trường lớn các sản phẩm điện tử lai hợp phục vụ cho màn hình linh hoạt.

Vào lúc này, nếu nói rằng silicon sắp hết thời thì có lẽ còn quá sớm. Tuy nhiên, vật liệu này chắc chắn sẽ phải chia sẻ sự thống trị của nó với các loại chất bán dẫn dựa trên nền tảng là hợp chất cao phân tử polyme.

Nguồn: Phan Khương, http://vnexpress.net ngày 28/6 và 2/7/2003

Màn hiển thị Polyme
Màn hiển thị Polyme

Xem Thêm

Yên Bái: Nghiên cứu di tích Lịch sử - Văn hóa vùng hồ Thác Bà
Ngày 29/10, tại huyện Lục Yên, Liên hiệp hội tỉnh phối hợp với Sở Văn hóa – Thể thao và Du lịch, UBND huyện Lục Yên và Hội Khoa học Lịch sử tỉnh đã tổ chức hội thảo Nghiên cứu di tích Lịch sử - Văn hóa vùng hồ Thác Bà phục vụ nhiệm vụ bảo tồn, phát huy giá trị và phát triển khu du lịch quốc gia hồ Thác Bà.
Hướng tới một ngành chăn nuôi an toàn, hiệu quả và bền vững
Ngày 18/10 tại thành phố Huế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam phối hợp với Hội Chăn nuôi Việt Nam và Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Thừa Thiên Huế tổ chức hội thảo khoa học với chủ đề: Áp dụng quy trình chăn nuôi an toàn sinh học và tuần hoàn nâng cao hiệu quả sản suất trong chăn nuôi trang trại nhỏ và hộ gia đình.

Tin mới

Quảng Ngãi: Tuyên truyền chủ trương của Đảng cho trí thức
Chiều ngày 19/11, Liên hiệp Hội tỉnh đã phối hợp với Ban Tuyên giáo Tỉnh ủy tổ chức hội nghị thông tin, tuyên truyền chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước cho đội ngũ trí thức tỉnh Quảng Ngãi với chủ đề: “Tình hình xung đột Israel-Hamas, Hezbollah; xung đột Nga-Ukraine. Tác động và xử lý của Việt Nam”.
Đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động của đốt mở tại Việt Nam
Mặc dù 68% số người được khảo sát có ý thức về môi trường, 80% có ý thức về sức khỏe, nhưng vẫn thể hiện sẽ tiếp tục “đốt đồng” (đốt lộ thiên/đốt mở trong nông nghiệp), với lý do chủ yếu “vì tin có tác dụng tốt, nhanh, rẻ”. Do vậy, cần có giải pháp truyền thông phù hợp để thay đổi thói quen này.
Phát huy vai trò, trách nhiệm của trí thức KH&CN & LHHVN trong hoạt động của MTTQVN các cấp
Nhằm thảo luận, đề xuất các giải pháp đẩy mạnh và phát huy sức mạnh trí tuệ của đội ngũ trí thức trong hệ thống LHHVN tham gia vào các hoạt động của MTTQVN, nhất là trong hoạt động TV,PB&GĐXH, LHHVN tổ chức Hội thảo Giải pháp phát huy vai trò, trách nhiệm của trí thức trong hoạt động của MTTQVN các cấp. Hội thảo được tổ chức vào chiều ngày 19/11, tại trụ sở LHHVN.
Tôn vinh và tri ân một nghề cao quý nhất
Ngày Nhà giáo Việt Nam 20/11 hằng năm là dịp để toàn xã hội tôn vinh và tri ân những người thầy, người cô đã tận tụy cống hiến cho sự nghiệp trồng người. Đây không chỉ là ngày lễ ý nghĩa trong ngành giáo dục mà còn mang tính nhân văn sâu sắc, gắn kết tinh thần “tôn sư trọng đạo” - truyền thống văn hóa tốt đẹp của dân tộc Việt Nam.
Mạng lưới cơ sở giáo dục đại học phải đáp ứng nhu cầu nhân lực chất lượng cao
Việc quy hoạch lại hệ thống cơ sở giáo dục đại học và sư phạm giúp các cơ sở này nâng cao chất lượng đào tạo, nghiên cứu và khả năng thích ứng với những thay đổi của xã hội và nền kinh tế, cần tính toán nhu cầu đặc biệt quan trọng của đất nước về nguồn nhân lực chất lượng cao như kỹ sư bán dẫn, kỹ sư vận hành đường sắt tốc độ cao…
Tập huấn nâng cao kiến thức về chuyển đổi số cho hội viên tại tỉnh Lào Cai
Trong hai ngày 15 – 16/11, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam phối hợp với Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Lào Cai và Trường Cao đẳng Lào Cai tổ chức Hội nghị tập huấn “Nâng cao kiến thức về chuyển đổi số” tại Tp. Lào Cai. Hội nghị đã thu hút sự tham dự của hơn 100 đại biểu, học viên là hội viên của Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Lào Cai.
Đề xuất giải pháp phát triển công nghiệp SX cây giống chất lượng phục vụ phát triển cây ăn quả khu vực miền núi phía Bắc
Ngày 12/11, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam phối hợp với Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Sơn La và Hội Giống cây trồng Việt Nam tổ chức Hội thảo “Phát triển công nghiệp sản xuất cây giống chất lượng phục vụ phát triển cây ăn quả khu vực miền núi phía Bắc” tại thị trấn Nông trường Mộc Châu, huyện Mộc Châu, tỉnh Sơn La.