Ứng dụng Polyme trong ngành CNTT (phần 1)

Màn hiển thị Polyme.

Mặc dù chi phí chế tạo bộ vi mạch đã giảm đi rất nhiều trong vài thập kỷ gần đây, nhưng các thiết bị điện tử dựa vào vật liệu silicon vẫn còn quá đắt. Chính vì thế, các nhà sản xuất đang tìm cách sử dụng chất dẻo rẻ tiền thay cho vật liệu truyền thống tốn kém này.

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 dẻo lên 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 nó cũng 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 vào dung 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 vào một lĩnh vực công nghệ hoàn toàn mới - dựa vào chất 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. Một số 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 ly. 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.

Còn tiếp

Phú Khương