การค้นพบสามารถช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้: การวิจัยอาจนำไปสู่การออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ให้มีความทนทานดีขึ้น

เผยแพร่ซ้ำโดยเพลโต

ผู้ติดตาม: 0

หน้าแรก > ข่าวประชา > การค้นพบสามารถช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้: การวิจัยอาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้รับการออกแบบให้มีความทนทานมากขึ้น

ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแสดงให้เห็นถึงการเสื่อมสภาพในการดำเนินการ เครดิตมหาวิทยาลัยซิดนีย์

นามธรรม:
วัสดุที่เป็นเฟอโรอิเล็กทริกถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์หลายอย่าง รวมถึงหน่วยความจำ ตัวเก็บประจุ แอคทูเอเตอร์ และเซ็นเซอร์ อุปกรณ์เหล่านี้มักใช้ในเครื่องมือสำหรับผู้บริโภคและอุตสาหกรรม เช่น คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์อัลตราซาวนด์ทางการแพทย์ และโซนาร์ใต้น้ำ

การค้นพบสามารถช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้: การวิจัยอาจนำไปสู่การออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความทนทานดีขึ้น

ซิดนีย์ ออสเตรเลีย | โพสต์เมื่อ 9 เมษายน 2021

เมื่อเวลาผ่านไป วัสดุที่เป็นเฟอร์โรอิเล็กทริกจะต้องรับภาระทางกลและทางไฟฟ้าซ้ำๆ ส่งผลให้การทำงานลดลงอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวในที่สุด กระบวนการนี้เรียกว่า 'ความล้าแบบเฟอโรอิเล็กทริก'

เป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายประเภท โดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกทิ้งเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ทำให้เกิดขยะอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ล้มเหลวหลายสิบล้านตันทั่วโลกไปฝังกลบทุกปี

นักวิจัยของ School of Aerospace, Mechanical และ Mechatronic Engineering ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบฝังในขั้นสูงเพื่อสังเกตความล้าของเฟอร์โรอิเล็กทริกตามที่เกิดขึ้น เทคนิคนี้ใช้กล้องจุลทรรศน์ขั้นสูงเพื่อ 'มองเห็น' แบบเรียลไทม์จนถึงระดับนาโนและอะตอม

นักวิจัยหวังว่าข้อสังเกตใหม่นี้ซึ่งอธิบายไว้ในบทความที่ตีพิมพ์ใน Nature Communications จะช่วยให้แจ้งการออกแบบในอนาคตของอุปกรณ์นาโนเฟอร์โรอิเล็กทริกได้ดีขึ้น

ศาสตราจารย์ Xiaozhou Liao ผู้ร่วมวิจัยจาก University of Sydney Nano Institute กล่าวว่า "การค้นพบของเราถือเป็นความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ครั้งสำคัญ เนื่องจากแสดงให้เห็นภาพที่ชัดเจนว่ากระบวนการย่อยสลายของเฟอร์โรอิเล็กทริกมีอยู่ในระดับนาโนอย่างไร

ดร.เฉียนเว่ย หวาง หัวหน้าทีมวิจัยของการศึกษากล่าวว่า "ถึงแม้จะทราบมานานแล้วว่าความล้าแบบเฟอร์โรอิเล็กทริกอาจทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สั้นลง แต่วิธีการเกิดขึ้นก่อนหน้านี้ก็ยังไม่เป็นที่เข้าใจกันดีนัก เนื่องจากขาดเทคโนโลยีที่เหมาะสมในการสังเกต ”

ผู้เขียนร่วม Dr Zibin Chen กล่าวว่า "ด้วยสิ่งนี้ เราหวังว่าจะสามารถแจ้งข้อมูลด้านวิศวกรรมของอุปกรณ์ที่มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นได้ดีขึ้น"

ผลการสังเกตการณ์จุดประกายการโต้วาทีครั้งใหม่

เฮอร์เบิร์ต โครเมอร์ ผู้ได้รับรางวัลโนเบล เคยกล่าวไว้ว่า "อินเทอร์เฟซคืออุปกรณ์" การสังเกตโดยนักวิจัยของซิดนีย์อาจจุดประกายให้เกิดการถกเถียงครั้งใหม่ว่าอินเทอร์เฟซซึ่งเป็นขอบเขตทางกายภาพที่แยกส่วนต่าง ๆ ในวัสดุเป็นวิธีแก้ปัญหาที่ไม่น่าเชื่อถือของอุปกรณ์รุ่นต่อไปหรือไม่

“การค้นพบของเราบ่งชี้ว่าอินเทอร์เฟซสามารถเร่งการสลายตัวของเฟอร์โรอิเล็กทริกได้จริง ดังนั้น จำเป็นต้องมีความเข้าใจในกระบวนการเหล่านี้มากขึ้นเพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ” ดร.เฉิน กล่าว

# # #

การเปิดเผยข้อมูล:

การวิจัยได้รับการสนับสนุนโดยสภาวิจัยแห่งออสเตรเลียสำหรับโครงการนี้ โดยได้เปิดเผยที่มาของโครงสร้างของความล้าแบบวัฏจักรในวัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริก ได้รับการอำนวยความสะดวกโดย Australian Centre for Microscopy & Microanalysis ที่มหาวิทยาลัยซิดนีย์

####

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาคลิก โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติม

ติดต่อ:
ลุยซา โลว์
61-438-021-390

จ่าฝูง

ลิขสิทธิ์ © มหาวิทยาลัยซิดนีย์

หากคุณมีความคิดเห็นโปรด ติดต่อ เรา

ผู้ออกข่าวประชาสัมพันธ์ไม่ใช่ 7th Wave, Inc. หรือ Nanotechnology Now มีหน้าที่รับผิดชอบต่อความถูกต้องของเนื้อหา แต่เพียงผู้เดียว

บุ๊คมาร์ค: