Liên hiệp các hội khoa học và 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

Thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức
Sáng ngày 28/7, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) đã phối hợp với Viện Khoa học và Quản lý kinh tế (IESEM) tổ chức hội thảo "Thực trạng và giải pháp thúc đẩy khởi nghiệp đổi mới sáng tạo gắn với tự tự tạo việc làm cho thanh niên trí thức trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0".
Thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý năng lượng - Giải pháp then chốt giảm phát thải nhà kính
Ngày 17/12, tại phường Bà Rịa, thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM), Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Sở Công Thương TP.HCM, Trung tâm Chứng nhận Chất lượng và Phát triển Doanh nghiệp và Công ty Cổ phần Tập đoàn Vira tổ chức Hội thảo khoa học “Giải pháp thúc đẩy ứng dụng AI trong quản lý, sử dụng năng lượng hiệu quả nhằm giảm phát thải khí nhà kính”.
Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách
Trong hai ngày 12-13/11, tại tỉnh Cao Bằng, Liên hiệp các Hội KH&KT Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PanNature) và Liên hiệp các Hội KH&KT tỉnh Cao Bằng tổ chức Chương trình chia sẻ “Thúc đẩy vai trò của Liên hiệp các Hội KH&KT địa phương trong bảo tồn đa dạng sinh học và thực thi chính sách”.
Thúc đẩy ứng dụng thực tiễn của vật liệu tiên tiến trong sản xuất năng lượng sạch
Ngày 24/10, tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp với Hội Khoa học Công nghệ Xúc tác và Hấp phụ Việt Nam (VNACA) tổ chức Hội thảo khoa học “Vật liệu tiên tiến ứng dụng trong sản xuất nhiên liệu tái tạo và giảm phát thải khí nhà kính”.
Dựa vào thiên nhiên để phát triển bền vững vùng núi phía Bắc
Đó là chủ đề của hội thảo "Đa dạng sinh học và giải pháp dựa vào thiên nhiên cho phát triển vùng núi phía Bắc" diễn ra trong ngày 21/10, tại Thái Nguyên do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Vusta) phối hợp với Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp tổ chức.
Muốn công tác quy hoạch hiệu quả, công nghệ phải là cốt lõi
Phát triển đô thị là một quá trình, đô thị hoá là tất yếu khách quan, là một động lực quan trọng cho phát triển kinh tế - xã hội nhanh và bền vững. Trong kỷ nguyên vươn mình, quá trình đô thị hoá không thể tách rời quá trình công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước...
Hội thảo quốc tế về máy móc, năng lượng và số hóa lần đầu tiên được tổ chức tại Vĩnh Long
Ngày 20/9, tại Vĩnh Long đã diễn ra Hội thảo quốc tế về Máy móc, năng lượng và số hóa hướng đến phát triển bền vững (IMEDS 2025). Sự kiện do Hội Nghiên cứu Biên tập Công trình Khoa học và Công nghệ Việt Nam (VASE) - hội thành viên của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) phối hợp cùng Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vĩnh Long (VLUTE) tổ chức.

Tin mới

Vĩnh Long: Nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường, ứng phó biến đổi khí hậu, hướng đến sản xuất nông nghiệp hữu cơ
Ngày 21/8/2026, tại xã An Phú Tân, tỉnh Vĩnh Long, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Vĩnh Long phối hợp với Chi cục Môi trường tỉnh và UBND xã An Phú Tân tổ chức Hội nghị tập huấn tuyên truyền, nâng cao nhận thức về công tác bảo vệ môi trường, ứng phó với biến đổi khí hậu, hướng đến sản xuất nông nghiệp theo hướng hữu cơ.
GS.TS. Chu Phạm Ngọc Sơn: Một đời đưa tri thức khoa học vào thực tiễn
Cuốn sách “Giáo sư - Tiến sĩ Chu Phạm Ngọc Sơn, Nhà Giáo thanh cao, Nhà Khoa học tài năng, một nhân cách lớn” vừa được ra mắt tại TP. Hồ Chí Minh nhân kỷ niệm 90 năm ngày sinh của cố GS.TS Chu Phạm Ngọc Sơn. Ấn phẩm là sự tri ân đối với một nhà khoa học tiêu biểu – người đã dành trọn cuộc đời gắn tri thức khoa học với thực tiễn sản xuất, giáo dục và sự phát triển của đất nước.
Tạp chí Môi trường và Xã hội hưởng ứng phong trào xây dựng “Mái ấm bình yên”
Nhân kỷ niệm 81 năm Ngày truyền thống Công an nhân dân (19/8/1945 - 19/8/2026) và 21 năm Ngày hội Toàn dân bảo vệ an ninh Tổ quốc (19/8/2005 - 19/8/2026), ngày 18/8, Tạp chí Môi trường và Xã hội phối hợp với Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam xã Cái Nhum tổ chức lễ khởi công 2 căn nhà “Mái ấm bình yên” cho các hộ dân có hoàn cảnh khó khăn trên địa bàn.
Tư vấn, phản biện của VUSTA - Từ thực tiễn đến yêu cầu đổi mới
Từ thực tiễn tư vấn, phản biện Dự án khai thác và tuyển quặng mỏ sắt Thạch Khê, Hà Tĩnh, có thể thấy rõ giá trị của việc huy động trí tuệ đa ngành, nhận diện rủi ro và cung cấp những luận cứ khoa học độc lập cho quá trình xem xét, quyết định. Đây cũng là cơ sở để nhìn nhận những yêu cầu đổi mới hoạt động tư vấn, phản biện của Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (VUSTA) hiện nay.
Phó Chủ tịch Liên hiệp Hội Việt Nam Phạm Ngọc Linh dự diễn tập bảo đảm an ninh quốc gia trên không gian tầm thấp
Ngày 18/8/2026, tại xã Nghĩa Trụ, tỉnh Hưng Yên, Hội Hàng không - Vũ trụ Việt Nam tổ chức Chương trình diễn tập thực chiến bảo đảm an ninh quốc gia trên không gian tầm thấp. PGS.TS Phạm Ngọc Linh, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam tham dự chương trình.
Quảng Trị: Bảo tồn và phát huy giá trị nền y học cổ truyền dân tộc
Sáng 17/8, Hội Đông y tỉnh Quảng Trị tổ chức Lễ kỷ niệm 80 năm Ngày thành lập Hội Đông y Việt Nam (22/8/1946-22/8/2026). Đến dự có đại diện lãnh đạo Ủy ban MTTQ Việt Nam tỉnh, Sở Y tế, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh, cùng đông đảo cán bộ, hội viên Hội Đông y trên địa bàn tỉnh.
Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Lào Cai tổ chức Hội thảo “Cùng nhau an toàn trên không gian mạng AI”
Sáng 17/8, tại phường Yên Bái, tỉnh Lào Cai, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Lào Cai phối hợp với Trung tâm Phát triển Khoa học công nghệ và Chăm sóc sức khỏe cộng đồng và Câu lạc bộ Trí thức trẻ tỉnh Lào Cai tổ chức Hội thảo chuyên đề “Cùng nhau an toàn trên không gian mạng thời đại trí tuệ nhân tạo AI”.
Đắk Lắk: Sức sáng tạo tuổi trẻ đối với hoạt động khoa học công nghệ
Ngay sau Đại hội Liên hiệp Hội tỉnh Đắk Lắk lần thứ I, nhiệm kỳ 2026–2031, hoạt động chuyên môn đầu tiên được triển khai là chấm sơ khảo Cuộc thi Sáng tạo dành cho thanh thiếu niên và nhi đồng lần thứ I năm 2026. Với 170 mô hình tham gia, cuộc thi cho thấy sức sáng tạo phong phú của tuổi trẻ, nhất là ở những lĩnh vực gắn với công nghệ, phát triển kinh tế và ứng phó với biến đổi khí hậu.