هذا الاختراع يفتح الباب أمام جيل جديد من الأجهزة الإلكترونية عالية الأداء المصنوعة من المواد العضوية، والتي ستكون قابلة للتحلل أو إعادة التدوير بسهولة تامة، مما يساعد في تقليل النفايات الإلكترونية بشكل كبير، وفي هذا المقال سوف نناقش مشكلة الهواتف المحمولة والمواد العضوية التي تحتويها.
النفايات الناتجة عن الهواتف المحمولة
تتسبب الكميات الضخمة من النفايات النناتجة عن الأجهزة الإلكترونية المهملة في جميع أنحاء العالم، في إلحاق ضرر لا يمكن إصلاحه بالبيئة، حيث تنتج أستراليا حوالي 200,000 طن من النفايات الإلكترونية كل عام، يتم إعادة تدوير 4٪ منها فقط.
يحتوي المركب العضوي على سُمك ذرّة واحدة فقط – مصنوعة من الكربون والهيدروجين – وتشكل جزءاً من شبه الموصل الذي قام فريق ANU بتطويره.
بينما الجزء الآخر عبارة عن مكون غير عضوي، له سماكة حوالي اثنين من الذرّات.
ويمكن لهذا الهيكل المختلط أن يحوّل الكهرباء إلى ضوء بكفاءة عالية ضمن شاشات الهواتف المحمولة وأجهزة التلفاز والأجهزة الإلكترونية الأخرى.
دراسات الباحثين حول نفايات الأجهزة الإلكترونية
وقال كبير الباحثين في مدرسة البحوث الهندسية ANU البروفيسور لاري لو Larry Lu:
“إنّ هذا الاختراع يعتبر تقدماً كبيراً في هذا المجال”.
ولكن،قد قمنا، للمرة الأولى، بتطوير مركب إلكتروني رقيق للغاية مع خصائص شبه موصلة ممتازة وهو عبارة عن هيكل مختلط (عضوي-لا عضوي) رقيق ومرن بما فيه الكفاية لتكنولوجيا المستقبل، مثل الهواتف النقالة القابلة للانحناء وشاشات العرض.”
وقال الباحث في ANU أنكور شارما Ankur Sharma، الذي فاز مؤخراً في مسابقة أطروحة الدقائق الثلاث: أثبتت التجارب أنّ أداء أشباه الموصلات الخاصة بنا سيكون أكثر كفاءة من أشباه الموصلات التقليدية المصنوعة من مواد غير عضوية مثل السيليكون.”
أضاف السيد شارما:
ولكن، مع شبه الموصل هذا لدينا إمكانية لجعل الهواتف المحمولة قوية مثل أجهزة الكمبيوتر العملاقة الحالية.
ولكن، انبعاث الضوء من هياكل أشباه الموصلات لدينا حادّ للغاية، لذا يمكن استخدامه لشاشات عالية الدقة، وبما أن المواد رقيقة جداً ، فإنها تتمتع بالمرونة التي يمكن إدخالها في الشاشات القابلة للانحناء والهواتف المحمولة في المستقبل القريب.”
قام الفريق بتشكيل المركب العضوي شبه الموصل جزئياً بجزيء، بطريقة مشابهة للطباعة ثلاثية الأبعاد. وتسمى هذه العملية: ترسيب البُخار الكيميائي.
ويضيف البروفيسور لاري: ” لقد ميّزنا الخصائص البصرية والكهربائية الإلكترونية لاختراعنا لتأكيد الإمكانات الهائلة لاستخدامه كَ مكوّن مستقبلي لأشباه الموصلات. نحن نعمل على زيادة مركبات أشباه الموصلات لدينا على نطاق واسع، لذلك يمكن تسويقها بالتعاون مع شركاء الصناعة المحتملين.”
يمكنك أيضًا الأطلاع على: البلاستيك الحيوي في طريقه ليكون أكثر صداقةً مع البيئة
المصادر:
Zhang, L., & et al. Efficient and Layer-Dependent Exciton Pumping across Atomically Thin Organic-Inorganic Type-I Heterostructures. Advanced Materials, 2018; 30 (40): 1803986
Part-organic invention can be used in bendable mobile phones. Australian National University. Retrieved December 9, 2018, from http://www.anu.edu.au/news/all-news/part-organic-invention-can-be-used-in-bendable-mobile-phones
