ทาสีห้อง
โดย:
PB
[IP: 5.8.16.xxx]
เมื่อ: 2023-05-15 20:26:03
หน้าจอแห่งอนาคตนั้นใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากขึ้น John Protasiewicz ศาสตราจารย์ด้านเคมีแห่งมหาวิทยาลัย Case Western Reserve วางแผนที่จะใช้เงินทุนจากทุนพิเศษสองปีที่ไม่ได้รับเชิญสำหรับการสร้างสรรค์จาก National Science Foundation เพื่อเตรียมคอนจูเกตโพลิเมอร์ใหม่ที่มีโครงสร้างทางเคมีใหม่และองค์ประกอบอนินทรีย์ พลาสติกชนิดพิเศษดังกล่าวมีศักยภาพในการใช้งานเพื่อทำความเข้าใจว่าอุปกรณ์แสดงผลใหม่เหล่านี้ทำงานอย่างไร และอาจนำไปสู่การปรับปรุงเทคโนโลยีการแสดงผลด้วยพลาสติก Protasiewicz เป็นหนึ่งในนักเคมีเพียงไม่กี่คนในประเทศในปีนี้ที่ได้รับรางวัลพิเศษด้านความคิดสร้างสรรค์ซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนขยายของโครงการที่ได้รับทุนสนับสนุนจาก NSF ก่อนหน้านี้ซึ่งแสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญา ตาม NSF ความคิดสร้างสรรค์ให้ "เสนอโอกาสที่กว้างขึ้นแก่ผู้ตรวจสอบที่สร้างสรรค์ที่สุดในการโจมตีโอกาสที่ 'เสี่ยงสูง' ผจญภัยในพื้นที่การวิจัยทั่วไปเดียวกัน" นักเคมีของ Case เป็นคนเดียวในแผนกของเขาที่ทราบว่าได้รับเงินสนับสนุน NSF พิเศษจำนวน $300,000 เขาทราบเกี่ยวกับรางวัลทางอีเมลขณะพักร้อนที่มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด เนื่องจากเขาไม่เคยได้ยินรางวัลด้านความคิดสร้างสรรค์มาก่อน เขาคิดว่ามันดีเกินกว่าจะเป็นจริงและอาจเป็นเรื่องตลก เขาจึงรีบโทรหาเจ้าหน้าที่โครงการ NSF เพื่อค้นหาว่า "เรื่องตลก" นั้นเกี่ยวกับอะไร กลายเป็นเรื่องน่าประหลาดใจสำหรับ "คริสต์มาสในเดือนกรกฎาคม" สำหรับ Protasiewicz ซึ่งจะนำงานวิจัยก่อนหน้านี้ของเขามาใช้ในการออกแบบรูปแบบใหม่ของโพลิเมอร์ที่มีองค์ประกอบอนินทรีย์ พลาสติกหรือโพลิเมอร์เหล่านี้มีความพิเศษอย่างมากและแตกต่างจากโฟมที่ใช้แล้วทิ้งในถ้วยหรือกันชนรถยนต์ วัสดุใหม่เหล่านี้ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อแต่งกลิ่นให้กับองค์ประกอบอื่นๆ จากตารางธาตุ โดยเฉพาะฟอสฟอรัส ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีคุณสมบัติหลายอย่างร่วมกับคาร์บอน ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักในพลาสติกส่วนใหญ่ “เรากำลังมองว่าวัสดุเชิงพาณิชย์ที่เกิดขึ้นใหม่เหล่านี้เป็นแรงบันดาลใจในการสร้างโพลิเมอร์ที่เลียนแบบวัสดุเหล่านี้ในรูปแบบ แต่ต่างกันตรงที่องค์ประกอบอื่นๆ แทนที่อะตอมของคาร์บอนหลักด้วยองค์ประกอบอื่นๆ” Protasiewicz กล่าว โพลิเมอร์ใหม่เหล่านี้นำเสนอความท้าทายในการทำให้ส่วนปฏิกิริยาของโมโนเมอร์มีความเสถียร แต่ Protasiewicz เสริมว่า "นี่คือจุดที่ความสามารถของเราในการออกแบบโมเลกุลหรือสถาปัตยกรรมมีประโยชน์" การวิจัยที่ผ่านมาของ Protasiewicz นำไปสู่การค้นพบวิธีสร้างเกราะป้องกันสำหรับโพลิเมอร์เพื่อป้องกันปฏิกิริยากับสิ่งแวดล้อม ในขณะที่ออกแบบสิ่งที่นักเคมีเรียกว่า “pi-way” หรือพันธะคู่ในสายโซ่ของโมเลกุลเคมีที่สร้างทางเดินหรือการไหล สำหรับอิเล็กตรอนผ่านวัสดุเหล่านี้ pi-way พิเศษเหล่านี้จำเป็นต่อการสร้างเอฟเฟกต์การเปล่งแสงในฟิลด์ใหม่ของไดโอดเปล่งแสงอินทรีย์ (OLED) ที่ใช้คอนจูเกตโพลิเมอร์ Protasiewicz กล่าวว่า OLED เนื่องจากต้นทุนการผลิตที่ต่ำรวมถึงความยืดหยุ่นของวัสดุ คาดว่าจะเข้ามาแทนที่จอแสดงผลคริสตัลเหลว (LCD) ที่มีความแข็งมากขึ้นและหลอดรัง สี แคโทดซึ่งปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ Protasiewicz กล่าว “เราสามารถจินตนาการถึงสิ่งที่สนุกสนานได้ทุกรูปแบบด้วยโพลิเมอร์แห่งอนาคต เช่น หน้าจอที่สามารถทาสีบนผนังได้” Protasiewicz กล่าว เขาอธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ของ OLED “อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานโดยวางอิเล็กโทรดสองขั้วบนวัสดุแล้วชาร์จไฟ แสงถูกปล่อยออกจากวัสดุเพื่อสร้างอุปกรณ์แสดงผล” วัสดุชนิดใหม่นี้สามารถผลิตคุณสมบัติของเซลล์แสงอาทิตย์ได้เช่นกัน โดยการฉายแสงไปที่พวกมัน ซึ่งกระตุ้นอิเล็กตรอนและทำให้พวกมันเคลื่อนที่ไปมาและเปล่งแสงออกมา ในระหว่างการค้นหาวัสดุใหม่ Protasiewicz กล่าวว่า "เราต้องพัฒนาเคมีสังเคราะห์ใหม่ ๆ เพื่อเรียนรู้วิธีรวบรวมหน่วยเหล่านี้" โดยรวมแล้วเขากล่าวว่าเป้าหมายคือการสร้างโครงสร้างใหม่ซึ่งมีคุณสมบัติ "มหัศจรรย์" ทั้งหมดเพื่อ (a) ทำให้การแนะนำองค์ประกอบแปลกใหม่เหล่านี้ที่เราใส่ลงในโพลิเมอร์มีความเสถียร เพื่อให้ (b) โมโนเมอร์พิเศษในพลาสติกสามารถ เชื่อมต่อหรือ "เย็บ" เข้าด้วยกันโดยใช้เคมีสังเคราะห์ที่เหมาะสมเพื่อสร้างวัสดุใหม่" Protasiewicz กล่าวว่า "วัสดุของเราน่าตื่นเต้นเพราะนำเสนอข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับวิธีการทำงานของวัสดุอื่นๆ กว่าจะไปถึงจุดที่นักเคมีของ Case และทีมวิจัยของเขาอยู่ได้ เขาต้องผ่านช่วงเวลาแห่งการเรียนรู้ของการค้นพบและหาวิธีที่จะเอาชนะความยากลำบากด้วยวัสดุรุ่นแรกและยูทิลิตี้ที่จำกัด” เขากล่าว “ตอนนี้ประตูเปิดกว้างสำหรับเราแล้ว และเราสามารถสนุกไปกับโพลิเมอร์เหล่านี้ในสนามเด็กเล่นเคมีได้” Protasiewicz กล่าว
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
