به زودی موبایل ها، صفحه نمایشی با قابلیت خود ترمیمی خواهند داشت

دانشمندان هندی؛ نوع جدیدی از مواد کریستالی با قابلیت خود ترمیمی ساخته اند. در آینده ای نه چندان دور می توان از این ماده در ساخت قطعات الکترونیکی، مانند صفحه ی نمایش تلفن همراه استفاده کرد. این ماده به صفحه نمایش این قابلیت را خواهد داد تا در صورت آسیب دیدگی و شکستن، خود را ترمیم نماید.

گوشی های هوشمند امروزی سخت افزار قدرتمند و به همان اندازه گران قیمتی دارند. صفحه ی نمایش بزرگ، کار با گوشی را راحت تر و لذت بخش تر می کند. اما این بزرگ بودن صفحه همیشه یک مزیت نیست. هرچه صفحه ی نمایش گوشی بزرگ تر باشد مراقبت از آن هم سخت تر خواهد شد و نگرانی از افتادن و آسیب دیدن آن همیشه وجود دارد.

برای اغلب مردم آسیب دیدن صفحه نمایش گوشی حداقل یک بار اتفاق افتاده است. اگر تا به حال برای شما اتفاق نیفتاده، لااقل اضطراب ناشی از ترس افتادن گوشی را تجربه کردید. خبر خوب این است که در آینده ای نه چندان دور، این نگرانی ها با یک فناوری جدید برطرف خواهد شد.

چگونگی ترمیم قطعات شکسته با قابلیت خود ترمیمی

این فناوری به صفحه نمایش این قابلیت را خواهد داد تا لحظاتی پس از افتادن و آسیب دیدن،خود به خود ترمیم شود.
محققان مؤسسه آموزش و تحقیقات علوم هند (IISER) در کلکته و مؤسسه فناوری هند خاراگپور اخیراً یک ماده کریستالی خود ترمیم شونده را در مجله Science معرفی کرده اند که وقتی می شکند، می تواند قطعات شکسته شده را دوباره به شکل اولیه خود بازگرداند.

در یک دهه گذشته، ترمیم زخم در بافت های زنده و استخوان ها، الهام‌بخش پروژه های تحقیقاتی زیادی بوده اند تا ویژگی خود ترمیم‌ شونده را برای بافت های غیر زنده و مصنوعی؛ مانند پلیمرها، ژل‌ها و سایر مواد نرم ایجاد نمایند. اما خود ترمیمی در مواد کریستالی همچنان به صورت یک چالش باقی مانده است. زیرا کریستال ها سفت هستند و به دلیل مولکول های متراکم و منظم در آنها انتشار مواد ترمیمی در قسمت آسیب دیده امکان پذیر نیست.

محققان به سرپرستی پروفسور C Malla Reddy این مطالعه را با هدف اثبات این موضوع آغاز کردند که ضربه‌های مکانیکی لزوماً به آسیب‌های جبران‌ناپذیری منجر نمی‌شوند. با در نظر گرفتن این موضوع، آنها نوعی ماده جامد با آرایش قطبی در حالت کریستالی (انتهای مثبت به انتهای منفی) ایجاد کردند. اگر ماده در جایی در امتداد سطح خود شکسته شود، نیروهای الکتریکی مخالف در سطوح شکسته وجود خواهد داشت.

ویژگی مشترک میکروفون و سلول های زیستی خود ترمیم شونده

ماده آلی ایجاد شده دارای خاصیت پیزوالکتریک است، به این معنی که می تواند انرژی مکانیکی را به الکتریسیته و بالعکس تبدیل کند.

نمونه بارز این پدیده میکروفون موجود در تلفن شما است که امواج صوتی مکانیکی را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌کند که بعداً در انتهای دیگر رمزگشایی می‌شود و دوباره به صدا تبدیل می‌شود تا شخص مقابل بتواند صحبت شما را بشنود. اما ظاهراً پیزوالکتریک نیز نقش مهمی در شروع خود ترمیمی در مواد زیستی طبیعی مانند استخوان و کلاژن آسیب دیده به دنبال آسیب مکانیکی دارد.

در تصویر بالا، کریستال های سوزنی شکل ، هر کدام حدود 2 میلی متر طول و 0.2 میلی متر عرض دارند که به لطف نیروی قدرتمند ایجاد شده بین دو سطح شکسته؛ به هم می پیوندند.

این نیروها بر خلاف مواد خود ترمیم شونده قبلی که توسط محققان دیگر ارائه شده بود،هنگامی که شکستگی رخ می دهد؛ بدون نیاز به نیروی خارجی مانند گرما یا برق، قطعات شکسته را دوباره به یکدیگر متصل می کنند.

از دهه قبل، تحقیقات گسترده ای برای یافتن خاصیت خود ترمیمی در پلیمرها، ژل‌ها و کامپوزیت‌های غیرطبیعی که ماهیت نرم و بدون فرم دارند، انجام شده است. راهبردهای مختلفی برای تقلید از طبیعت به کار گرفته شده است، اما تقریباً همه آنها به حداقل یک محرک مانند گرما، نور، حلال یا یک عامل ترمیم کننده شیمیایی نیاز دارند.

بر خلاف سایر مواد خود ترمیم شونده که نرم و بی شکل هستند، این ماده خاص تا ده برابر سخت تر بوده و ساختار کریستالی دارد که آن را برای استفاده در تجهیزات الکترونیکی ایده آل می کند.

مشخص نیست که آیا می توان از این ماده برای پوشش صفحه نمایش گوشی های هوشمند استفاده کرد یا خیر، زیرا به برخی ویژگی های مکمل نیاز دارد که تاثیر منفی در تجربه کاربر ایجاد نکند.

با این حال، آزمایش‌ها نشان داد که این ماده قابلیت قطبی شدن (پلاریزاسیون) بالا و پاسخ نوری غیرخطی که برای استفاده در صفحه نمایش ها لازم است را داراست. افزوده شدن قابلیت خود ترمیمی به این ماده ، آن را در میان سایر مواد آزموده شده، ایده آل تر می کند.

لینک کوتاه مطلب: idiato.net/shm

rebrand.ly | cli.re | tinyurl.com | zaya.io