ઇજનેરોએ પાતળા લવચીક હાઇબ્રિડ સામગ્રી દ્વારા બનાવેલ સેમિકન્ડક્ટરની શોધ કરી છે જેનો ઉપયોગ નજીકના ભવિષ્યમાં ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો પર ડિસ્પ્લે માટે કરી શકાય છે.
મોટી કોર્પોરેશનોના એન્જિનિયરો ઈલેક્ટ્રોનિક માટે ફોલ્ડ કરી શકાય તેવી અને લવચીક ડિસ્પ્લે સ્ક્રીનની ડિઝાઈન પર નજર રાખી રહ્યા છે ઉપકરણો જેમ કે કોમ્પ્યુટર અને મોબાઈલ ફોન. ધ્યેય એક ડિસ્પ્લે સ્ક્રીન છે જે કાગળ જેવી લાગે છે એટલે કે વાળવા યોગ્ય પણ ઈલેક્ટ્રોનિક રીતે કાર્ય કરે છે. સેમસંગ, વિશ્વની સૌથી મોટી મોબાઇલ ફોન ઉત્પાદકોમાંની એક, તમામ સંભાવનાઓમાં ખૂબ જ ટૂંક સમયમાં લવચીક મોબાઇલ ફોન લોન્ચ કરશે. તેઓ લવચીક વિકસાવી છે ઓર્ગેનિક પ્રકાશ ઉત્સર્જક ડાયોડ (OLED) પેનલ જે અનબ્રેકેબલ સપાટી ધરાવે છે. તે હલકો છે પરંતુ સખત અને મજબૂત છે અને ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે. તેની સૌથી નોંધપાત્ર વિશેષતા એ હશે કે જો ઉપકરણ પડી જાય તો આ ડિસ્પ્લે તૂટશે નહીં અથવા નુકસાન થશે નહીં - આજે મોબાઇલ ફોન ડિસ્પ્લે ડિઝાઇનર્સ દ્વારા સામનો કરવામાં આવેલ સૌથી મોટો પડકાર. નિયમિત એલસીડી સ્ક્રીન વાંકા હોય ત્યારે પણ પ્રદર્શિત થતી રહે છે પરંતુ તેની અંદરનું પ્રવાહી ખોટી રીતે સંકલિત થઈ જાય છે અને તેથી વિકૃત છબી પ્રદર્શિત થાય છે. નવી લવચીક OLED સ્ક્રીન ડિસ્પ્લેને વિકૃત કર્યા વિના વળેલી અથવા વક્ર કરી શકાય છે, જો કે, તે હજુ પણ સંપૂર્ણપણે ફોલ્ડ કરી શકાશે નહીં. ભવિષ્યમાં વધુ લવચીક નેનોવાયર્સનો ઉપયોગ કરીને લવચીકતાને વધુ વધારી શકાય છે. ઉચ્ચ ગુણવત્તાની તીક્ષ્ણ પ્રકાશ ઉત્પન્ન કરવા માટે નેનો-ક્રિસ્ટલ્સના ઉપયોગને કારણે ક્વોન્ટમ ડોટ લાઇટ એમિટિંગ ડાયોડ ડિસ્પ્લે વધુ લવચીક છે. ડિસ્પ્લેને હજુ પણ રક્ષણ માટે કાચ અથવા અન્ય સામગ્રીમાં સમાવિષ્ટ કરવું પડશે.
લવચીક સ્ક્રીનો બનાવવા માટે નવી સામગ્રી
માં પ્રકાશિત થયેલા તાજેતરના અભ્યાસમાં અદ્યતન સામગ્રી ધ ઓસ્ટ્રેલિયન નેશનલ યુનિવર્સિટી (ANU) ના એન્જિનિયરોએ પ્રથમ વખત એક સેમિકન્ડક્ટર બનાવ્યું છે જેમાંથી બનાવેલ છે ઓર્ગેનિક અને અકાર્બનિક સામગ્રી જે અસરકારક રીતે વીજળીને પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરે છે. આ સેમિકન્ડક્ટર અતિ-પાતળું અને ખૂબ જ લવચીક છે જે તેને અનન્ય બનાવે છે. આ ઓર્ગેનિક ઉપકરણનો ભાગ, સેમિકન્ડક્ટરનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ માત્ર એક અણુની જાડાઈ ધરાવે છે. અકાર્બનિક ભાગ પણ નાનો છે, લગભગ બે અણુ જાડા છે. સામગ્રીનું નિર્માણ 'રાસાયણિક વરાળ ડિપોઝિશન' નામની પ્રક્રિયા દ્વારા કરવામાં આવ્યું હતું, જે 3D વર્ણનમાંથી 2-પરિમાણીય માળખું બનાવવા જેવું જ હતું. સેમિકન્ડક્ટરને નરી આંખે જોઈ શકાતું નથી, તે કાર્યાત્મક ટ્રાન્ઝિસ્ટર ધરાવતી 1cm x 1cm કદની ચિપ પર સોનાના ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે રહે છે. આવી એક ચિપ હજારો ટ્રાંઝિસ્ટર સર્કિટને પકડી શકે છે. ઇલેક્ટ્રોડ વીજળીના ઇનપુટ અને આઉટપુટ પોઇન્ટ તરીકે કામ કરે છે. એકવાર બનાવવામાં આવ્યા પછી સામગ્રીના ઓપ્ટો-ઇલેક્ટ્રોનિક અને ઇલેક્ટ્રિકલ ગુણધર્મો દર્શાવવામાં આવ્યા હતા. ની આ સંકર રચના ઓર્ગેનિક અને અકાર્બનિક ઘટકો વીજળીને પ્રકાશમાં રૂપાંતરિત કરે છે જે પછી મોબાઇલ ફોન, ટેલિવિઝન અને અન્ય ઉપકરણો પર પ્રદર્શન પ્રદાન કરે છે. ઉચ્ચ-રિઝોલ્યુશન ડિસ્પ્લે માટે પ્રકાશ ઉત્સર્જન વધુ તીક્ષ્ણ અને વધુ સારું હોવાનું જોવામાં આવે છે.
આવી સામગ્રીનો ઉપયોગ નજીકના ભવિષ્યમાં ઉપકરણોને વાળવા યોગ્ય બનાવવા માટે થઈ શકે છે - ઉદાહરણ તરીકે મોબાઈલ ફોન. મોબાઇલ ફોનમાં સ્ક્રીન અથવા ડિસ્પ્લેને નુકસાન ખૂબ જ સામાન્ય છે અને આ સામગ્રી બચાવમાં આવી શકે છે. મોટી સ્ક્રીનવાળા સ્માર્ટ ફોનની લોકપ્રિયતા અને માંગ વધી રહી છે, સમયની જરૂરિયાત એ છે કે ટકાઉપણું હોવું જોઈએ જેથી ડિસ્પ્લેમાં સ્ક્રેચ કે તૂટવા કે પડી જવાની સંભાવના ન રહે. વર્ણસંકર માળખું પરંપરાગત સેમિકન્ડક્ટર્સની સરખામણીમાં કાર્યક્ષમતાના સંદર્ભમાં ફાયદાકારક છે. સંપૂર્ણપણે સિલિકોનથી બનેલું. આ સામગ્રીનો ઉપયોગ મોબાઈલ ફોન, ટેલિવિઝન, ડિજીટલ કન્સોલ વગેરે માટે સ્ક્રીન બનાવવા અને કદાચ એક દિવસ કોમ્પ્યુટર બનાવવા અથવા મોબાઈલ ફોનને સુપર કોમ્પ્યુટર જેટલો મજબૂત બનાવવા માટે થઈ શકે છે. સંશોધકો પહેલાથી જ આ સેમિકન્ડક્ટરને મોટા પાયા પર બનાવવા પર કામ કરી રહ્યા છે જેથી તેનું વ્યાપારીકરણ કરી શકાય.
ઇલેક્ટ્રોનિક કચરાનો સામનો કરવો
એવો અંદાજ છે કે 2018 માં કુલ લગભગ 50 મિલિયન ટન ઈલેક્ટ્રોનિક કચરો (ઈ-વેસ્ટ) ઉત્પન્ન થશે અને ખૂબ જ મર્યાદિત માત્રામાં રિસાયકલ કરવામાં આવશે. ઈ-કચરો એ ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો અને સાધનો છે જે તેમના જીવનના અંતમાં પહોંચી ગયા છે અને જૂના કોમ્પ્યુટર, ઓફિસ અથવા મનોરંજનના ઈલેક્ટ્રોનિક સાધનો, મોબાઈલ ફોન, ટેલિવિઝન વગેરે સહિતનો ત્યાગ કરવાની જરૂર છે. ઈ-કચરાની મોટી માત્રા પર્યાવરણ માટે એક મોટું જોખમ છે. અને તે આપણા કુદરતી સંસાધનો અને આસપાસના વાતાવરણને ઉલટાવી શકાય તેવું નુકસાન પહોંચાડવા માટે બંધાયેલ છે. આ શોધ એ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા દર્શાવતા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોને ડિઝાઇન કરવા માટે પ્રારંભિક બિંદુ છે પરંતુ જેમાંથી બનાવવામાં આવે છે ઓર્ગેનિક 'બાયો' સામગ્રી. જો મોબાઈલ ફોન લવચીક સામગ્રીથી બનેલા હોય તો તેને રિસાયકલ કરવામાં સરળતા રહે. આનાથી સમગ્ર વિશ્વમાં વાર્ષિક ધોરણે પેદા થતા ઈ-વેસ્ટમાં ઘટાડો થશે.
ફોલ્ડેબલ અને ફ્લેક્સિબલ ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોનું ભવિષ્ય ખૂબ જ રોમાંચક હશે. એન્જિનિયરો પહેલેથી જ રોલેબલ ડિસ્પ્લે વિશે વિચારી રહ્યા છે જ્યાં ઉપકરણોને સ્ક્રોલની જેમ રોલ અપ કરી શકાય. સૌથી અદ્યતન પ્રકારની ડિસ્પ્લે સ્ક્રીન હશે જે ફોલ્ડ કરી શકે છે, વળાંક આપી શકે છે અથવા કાગળની જેમ ક્રશ પણ કરી શકે છે પરંતુ સુઘડ છબીઓ પ્રદર્શિત કરવાનું ચાલુ રાખી શકે છે. અન્ય ક્ષેત્ર એ 'ઓક્સ્ટેટિક' સામગ્રીનો ઉપયોગ છે જે જ્યારે ખેંચાય ત્યારે ગાઢ બને છે અને જે ઉચ્ચ ઉર્જા અસરોને શોષી શકે છે અને કોઈપણ વિકૃતિને સુધારવા માટે સ્વ-રીલીન થઈ શકે છે. આવા ઉપકરણો ઓછા વજનવાળા છતાં લવચીક હશે.
***
{તમે ટાંકેલા સ્ત્રોત(ઓ)ની સૂચિમાં નીચે આપેલ DOI લિંક પર ક્લિક કરીને મૂળ સંશોધન પેપર વાંચી શકો છો}
સ્રોત (ઓ)
શર્મા એ એટ અલ. 2018. પરમાણુ પાતળા કાર્બનિક-અકાર્બનિક પ્રકાર-I હેટરોસ્ટ્રક્ચર્સમાં કાર્યક્ષમ અને સ્તર-આશ્રિત એક્સિટન પમ્પિંગ. અદ્યતન સામગ્રી. 30 (40).
https://doi.org/10.1002/adma.201803986
***
