Wahandisi wamevumbua semiconductor iliyotengenezwa na nyenzo nyembamba ya mseto inayoweza kunyumbulika ambayo inaweza kutumika kwa maonyesho kwenye vifaa vya kielektroniki katika siku za usoni.
Wahandisi katika mashirika makubwa wamekuwa wakiangalia kubuni skrini inayoweza kukunjwa na inayoweza kunyumbulika kwa ajili ya kielektroniki. vifaa kama kompyuta na simu za mkononi. Lengo ni skrini ya kuonyesha ambayo inaweza kuhisi kama karatasi yaani inayoweza kupinda lakini pia kufanya kazi kielektroniki. Samsung, mojawapo ya watengenezaji wakubwa zaidi wa simu za rununu duniani kuna uwezekano mkubwa watazindua simu inayoweza kunyumbulika hivi karibuni. Wametengeneza kinyumbulifu kikaboni paneli ya diode ya mwanga (OLED) ambayo ina uso usioweza kukatika. Ni nyepesi lakini ni ngumu na thabiti na inaweza kuhimili joto la juu. Kipengele chake cha ajabu zaidi ni kwamba onyesho hili halitavunjika au kuharibika ikiwa kifaa kitaanguka - changamoto kubwa inayokabili wabunifu wa maonyesho ya simu za mkononi leo. Skrini ya kawaida ya LCD inaendelea kuonyeshwa hata inapopinda lakini kioevu kilicho ndani yake huwa hakilinganishwi na hivyo basi taswira iliyopotoka huonyeshwa. Skrini mpya inayonyumbulika ya OLED inaweza kukunjwa au kujipinda bila kuvuruga onyesho, hata hivyo, bado haiwezi kukunjwa kabisa. Unyumbulifu unaweza kuongezwa zaidi kwa kutumia nanowires zinazonyumbulika zaidi katika siku zijazo. Onyesho la diodi ya nuru ya nuru ya quantum hunyumbulika zaidi kwa sababu ya matumizi ya fuwele za nano ili kutoa mwanga mkali wa ubora wa juu. Maonyesho bado yanapaswa kuingizwa kwenye kioo au nyenzo nyingine kwa ajili ya ulinzi.
Nyenzo mpya ya kuunda skrini zinazonyumbulika
Katika utafiti wa hivi majuzi uliochapishwa katika Vifaa vya juu wahandisi kutoka Chuo Kikuu cha Kitaifa cha Australia (ANU) kwa mara ya kwanza wameunda semiconductor iliyotengenezwa kutoka kikaboni na nyenzo isokaboni ambayo inabadilisha umeme kuwa mwanga kwa ufanisi. Semiconductor hii ni nyembamba sana na inanyumbulika sana na kuifanya ya kipekee. The kikaboni sehemu ya kifaa, sehemu muhimu ya semiconductor ina unene wa atomi moja tu. Sehemu ya isokaboni pia ni ndogo, karibu atomi mbili nene. Nyenzo hii iliundwa na mchakato unaoitwa 'uwekaji wa mvuke wa kemikali', sawa na kujenga muundo wa 3-dimensional kutoka kwa maelezo ya 2D. Semiconductor haiwezi kuonekana kwa jicho uchi, inakaa kati ya electrodes ya dhahabu kwenye chip ya ukubwa wa 1cm x 1cm yenye transistor ya kazi. Chip moja kama hiyo inaweza kushikilia maelfu ya mizunguko ya transistor. Electrode hutumika kama pembejeo ya umeme na sehemu ya pato. Mara baada ya kujengwa mali ya opto-elektroniki na umeme ya nyenzo hiyo ilikuwa na sifa. Muundo huu mseto wa kikaboni na vijenzi vya isokaboni hubadilisha umeme kuwa mwanga ambao hutoa onyesho kwenye simu za rununu, runinga na vifaa vingine. Utoaji wa mwanga unaonekana kuwa mkali na bora zaidi kwa skrini zenye mwonekano wa juu.
Nyenzo kama hiyo inaweza kutumika katika siku za usoni kutengeneza vifaa vinavyoweza kupinda - mfano simu za rununu. Uharibifu wa skrini au onyesho ni wa kawaida sana katika simu za rununu na nyenzo hii inaweza kusaidia. Kwa umaarufu na mahitaji ya simu mahiri zenye skrini kubwa zaidi, hitaji la wakati huu ni kuwa na uthabiti ili onyesho lisikabiliwe na mikwaruzo au kuvunjika au kuanguka n.k. Muundo wa mseto ni wa manufaa katika suala la ufanisi zaidi kuliko semiconductors za kitamaduni ambazo ni. imetengenezwa kabisa na silicon. Nyenzo hii inaweza kutumika kutengeneza skrini za simu za rununu, runinga, koni za dijiti n.k na labda kuunda kompyuta siku moja na au kufanya simu ya rununu kuwa na nguvu kama kompyuta kuu. Watafiti tayari wanafanya kazi ya kutengeneza semiconductor hii kwa kiwango kikubwa zaidi ili iweze kuuzwa.
Kukabiliana na taka za elektroniki
Inakadiriwa kuwa 2018 itazalisha jumla ya karibu tani milioni 50 za taka za elektroniki (e-waste) na kiasi kidogo sana kitarejeshwa. E-waste ni vifaa na vifaa vya kielektroniki ambavyo vimefikia mwisho wa maisha yao na vinahitaji kutupwa pamoja na kompyuta kuu, ofisi au vifaa vya elektroniki vya burudani, simu za rununu, runinga n.k. Kiasi kikubwa cha taka za kielektroniki ni tishio kubwa kwa mazingira. na inalazimika kusababisha uharibifu usioweza kutenduliwa kwa maliasili na mazingira yetu. Ugunduzi huu ni mahali pa kuanzia kwa kubuni vifaa vya kielektroniki vinavyoonyesha utendakazi wa hali ya juu lakini ambavyo vimetengenezwa kutoka kikaboni nyenzo za 'bio'. Ikiwa simu za rununu zingetengenezwa kwa nyenzo rahisi ingekuwa rahisi kuchakata tena. Hii itapunguza taka za kielektroniki zinazozalishwa kila mwaka kote ulimwenguni.
Mustakabali wa vifaa vya kielektroniki vinavyoweza kukunjwa na kunyumbulika utakuwa wa kusisimua sana. Wahandisi tayari wanafikiria juu ya onyesho zinazoweza kusongeshwa ambapo vifaa vinaweza kukunjwa kama kusogeza. Aina ya hali ya juu zaidi ya skrini ya kuonyesha inaweza kuwa ambayo inaweza kukunjwa, kupinda au hata kuponda kama karatasi lakini inaweza kuendelea kuonyesha picha nadhifu. Eneo lingine ni matumizi ya vifaa vya 'auxtetic' ambavyo huwa vinene vinaponyoshwa na ambavyo vinaweza kunyonya athari za juu za nishati na kujirekebisha ili kurekebisha upotoshaji wowote. Vifaa kama hivyo vitakuwa nyepesi lakini vinaweza kubadilika.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
Sharma A na wengine. 2018. Exciton Inayofaa na Inayotegemea Tabaka katika Miundo ya Atomiki Nyembamba ya Kikaboni-Isio hai ya Aina ya I. Vifaa vya juu. 30 (40).
https://doi.org/10.1002/adma.201803986
***
