décembre 4, 2022

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Comment les films polymères ultra-fins peuvent-ils être utilisés pour la technologie de stockage

Les chercheurs ont créé le petit blason de Haley à l’aide de leur effet nouvellement découvert. Crédit : Uni Halle/Kathrin Dörr

Une contrainte mécanique appliquée avec précision peut améliorer les propriétés électroniques du matériau polymère largement utilisé. Cela nécessite de manipuler mécaniquement le matériau avec une précision de quelques nanomètres, écrit une équipe de l’Université Martin Luther Hall-Wittenberg (MLU) dans la revue scientifique matériaux électroniques avancés. Dans leur nouvelle étude, les chercheurs montrent comment fonctionne cet effet physique jusqu’alors inconnu et comment il peut également être utilisé dans de nouvelles technologies de stockage. L’équipe a également réussi à dessiner l’emblème de la ville de Halle sous la forme d’un motif électrique avec une résolution spatiale de 50 nanomètres dans le matériau.


Le polyfluorure de vinylidène (PVDF) est un polymère largement utilisé dans l’industrie pour la production de joints, de films et de films d’emballage. Il a de nombreuses propriétés pratiques car il est extensible, biocompatible et relativement peu coûteux à produire. « Le PVDF est aussi un matériau ferroélectrique. C’est-à-dire que c’est un matériau cationique et Frais négatifs qui sont spatialement séparés, quelque chose qui pourrait être utilisé pour une technologie de stockage « , explique la physicienne Catherine Dorr de MLU. Cependant, il y a un inconvénient : le PVDF est un matériau semi-cristallin dont la structure n’est pas complètement arrangée, contrairement aux cristaux. » Il y a tellement de turbulences dans le matériau que certaines des propriétés dont vous pourriez réellement vouloir bénéficier sont perdues », explique Dorr.

Son équipe l’a découvert par accident Microscope à force atomique Ils peuvent être utilisés pour créer un arrangement électrique spécifique dans le matériau. Cette méthode implique généralement le balayage d’un échantillon de matériau avec une pointe de quelques nanomètres seulement. Le laser est ensuite utilisé pour mesurer et évaluer les vibrations produites. « Cela nous permet d’analyser la structure de surface du matériau au niveau nano », explique Dorr. Les microscopes à force atomique peuvent également être utilisés pour pressuriser un échantillon de matériau à l’aide de la petite pointe. Les physiciens de MLU ont découvert que cela modifiait également les propriétés électriques du PVDF.

« La pression comprime les matériaux de manière flexible au point souhaité sans modifier les molécules qui les composent », explique le rôle. La polarisation électrique du matériau (c’est-à-dire sa direction électrique) tourne dans le sens de la pression. Ainsi, la polarisation peut être contrôlée et redirigée à l’échelle nanométrique. Les champs électriques ainsi créés sont très stables et toujours intacts quatre ans après l’expérience initiale.

L’effet découvert par les chercheurs de Halley peut être contrôlé si précisément qu’ils ont pu utiliser des charges électriques pour peindre une version nanométrique des armoiries de la ville – peut-être la plus petite au monde. Le nouveau procédé pourrait permettre l’utilisation de matériaux tels que le PVDF dans de nouvelles applications électriques et de stockage.


Les polymères thermoélectriques se diversifient


Plus d’information:
Robert Roth et al., Contrôle mécanique de la polarisation à l’échelle nanométrique dans les films ferroélectriques PVDF‐TrFE, matériaux électroniques avancés (2022). DOI : 10.1002 / aelm.202101416

Soumis par Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg

la citation: Comment les membranes polymères ultra-minces peuvent être utilisées pour la technologie de stockage (18 juillet 2022) Extrait le 18 juillet 2022 de https://phys.org/news/2022-07-ultrathin-polymer-storage-technology.html

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