به نقل از «مهر»

کاهش عیوب میکروپردازنده های کاربردی در ساخت سلول خورشیدی

تاریخ انتشار: ۱۵ آذر ۱۳۹۹ | کد خبر: ۳۰۲۱۴۸۳۸

به گزارش خبرگزاری  مهر به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر حمید اکبری معیر دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ساخت و بررسی خواص نانومکانیکی ذرات ساینده هسته/ پوسته مورد استفاده در فرآیند مسطح سازی مکانیکی-شیمیایی (CMP)» گفت: با توجه به خواص منحصر به فرد ذرات هسته/ پوسته و اینکه می توان مزایای مختلفی را بطور همزمان در یک ساختار بدست آورد، این پروژه را اجرایی کردیم.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

وی افزود: این ساختارها کاربردهای متنوعی از جمله کاتالیست ها، سلول های خورشیدی، زیست فناوری و دارورسانی دارند. چنین ساختارهایی هم از لحاظ علمی و هم از لحاظ فناوری جذاب هستند و چون خواص آنها با خواص هسته و پوسته متفاوت است و با انتخاب مناسب اجزاء می توان مزایای مختلفی را در یک ساختار تجمیع کرد. 

به گفته اکبری معیر با توجه به خواص مکانیکی منحصر به فرد ذرات هسته/ پوسته متشکل از هسته پلیمری و پوسته سرامیکی، استفاده از آنها به عنوان ساینده در فرآیند مسطح سازی مکانیکی-شیمیایی (CMP) باعث کاهش نقاط تمرکز تنش روی سطح و متعاقبا کاهش عیوب سطحی ویفر می شود. 

وی تاکید کرد: به منظور دستیابی به کارایی بالا در میکروپردازنده ها و ادوات جدید ذخیره سازی اطلاعات، مسطح سازی سطوح یکی از مهمترین مراحل فرآوری نیمه هادی ها است. با توجه به کاهش ابعاد ادوات الکترونیکی، علاوه بر مسطح بودن سطوح، صیقلی بودن و بدون عیب بودن آن ها نیز بسیار حائز اهمیت است. فرآیند CMP فرآیندی است که همزمان بطور شیمیایی و مکانیکی از سطح باربرداری می کند و سطح نهایی مسطح و صیقلی شکلی بدست می آید.  

این محقق با بیان اینکه یکی از پارامترهای موثر در این فرآیند ذرات ساینده هستند، گفت: بطور متداول از ذرات سرامیکی برای این منظور استفاده می شود ولی ذرات هسته/ پوسته کارایی بهتری نسبت به این ذرات دارند.  

وی ادامه داد: وجود هسته آلی در این ساختار منجر به قابلیت تراکم پذیری تحت نیروی اعمالی می شود که به اثر بالشی معروف است. هسته پلیمری بدلیل انعطاف پذیری بیشتر، در اثر اعمال نیروی خارجی به راحتی تغییر شکل الاستیک پیدا کرده و شکلش را منطبق با پستی و بلندی های سطحی می‌کند، در نتیجه نقاط تمرکز تنش کمتر شده و امکان ایجاد عیوب سطحی کاهش می یابد. 

اکبری معیر با اشاره به روند کار گفت: ابتدا ذرات پلی استایرن به روش پلیمریزاسیون امولسیونی بدون صابون و در ادامه ذرات هسته/ پوسته متشکل از ذرات پلی استایرن به عنوان هسته و لایه سیلیکا به عنوان پوسته بر پایه روش اشتوبر سنتز شد و در بخش دوم خواص نانومکانیکی ذرات مورد بررسی قرار گرفت. 

وی اضافه کرد: در بخش سوم با انجام شبیه‌سازی به روش دینامیک مولکولی، نانوذرات تحت بارگذاری قرار گرفته و رفتار مکانیکی آنها مطالعه شد. 

این محقق با اشاره به نتایج این پروژه گفت: با توجه به اینکه این پژوهش با استفاده از دستگاه میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) انجام شد، چالش هایی در مرحله اندازه گیری و محاسبه خواص نانومکانیکی وجود داشت که ایده هایی به منظور کاربری راحت تر و سریعتر دستگاه در این حالت کاری پیشنهاد شد. کاربرد این ذرات در صنایع نیمه هادی است و با صنایع مرتبط صحبت هایی انجام شده است.

به گزارش مهر، استاد راهنمای این پروژه دکتر مالک نادری عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر بوده است.

کد خبر 5087855 میترا سعیدی کیا

منبع: مهر

کلیدواژه: دانشگاه صنعتی امیرکبیر تحقیقات علمی میکروسکوپ سلول خورشیدی ویروس کرونا معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری واکسن کرونا فناوری فضایی حاکمیت سایبری شرکت دانش بنیان گوگل مجلس شورای اسلامی تولید دانش بنیان اینترنت فیس بوک شورای عالی فضای مجازی هوش مصنوعی انگلیس ذرات هسته

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.mehrnews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «مهر» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۰۲۱۴۸۳۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دردسرهای افزایش بیش‌ از حد انرژی‌های تجدیدپذیر برای آینده

بهره‌وری انرژی برای آینده‌ای پایدار حیاتی است، با این حال افزایش بیش‌ از حد استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر بدون وجود زیرساخت‌های کارآمد و مدیریت مصرف، جهان را با مشکلات بسیار مواجه می‌کند.

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، اتلاف انرژی یک مشکل بزرگ است و حدود سه‌چهارم انرژی جهانی به دلیل سیستم‌ها یا زیرساخت‌های ناکارآمد و رفتارهای مصرف نادرست هدر می‌رود. بهره‌وری انرژی اغلب به نفع افزایش ظرفیت انرژی تجدیدپذیر نادیده گرفته می‌شود، حال آن‌که بهبود آن و کاهش اتلاف انرژی می‌تواند انتشار کربن را پایین آورد، در هزینه‌ها صرفه‌جویی کند و بار تولید انرژی سبز را کاهش دهد. از آنجا که دولت‌ها بر توسعه ظرفیت انرژی‌های تجدیدپذیر خود تمرکز می‌کنند، بسیاری از آن‌ها یک عنصر حیاتی برای تقویت امنیت انرژی پاک یعنی مدیریت زباله‌های انرژی را نادیده می‌گیرند.

دردسرهای افزایش اتکا به انرژی‌های تجدیدپذیر

کشورها در سراسر جهان باید سیستم‌های موجود خود را اصلاح کنند تا اطمینان حاصل شود که انرژی در حمل‌ونقل و استفاده از بین نمی‌رود و شبکه‌های برق آماده پذیرایی از پروژه‌های انرژی پاک جدید می‌شوند که انتظار می‌رود طی دهه‌های آینده ارائه شوند.

این توسعه نیازمند تمرکز بیشتر بر کاهش اتلاف انرژی به جای افزایش ظرفیت انرژی تجدیدپذیر است، زیرا جایگزینی انرژی‌های فسیلی با انرژی‌های تجدیدپذیر بدون توجه به کارآمدی و کاهش مصرف در عمل بی‌فایده خواهد بود. یکی از موارد مشکل‌ساز در این زمینه برای اروپا، عرضه بیش از حد پنل‌های خورشیدی از چین به‌دنبال افزایش اهداف ظرفیت انرژی خورشیدی خود توسط دولت‌ها است.

چین در تولید مقادیر زیادی پنل با هزینه کم بسیار موفق بوده است. این امر به تولید بسیار کمتر پنل‌های خورشیدی در مناطق گران‌تر مانند اروپا و اتکای بیشتر به چین برای تهیه پنل‌های خورشیدی در سراسر جهان منجر شده و رقابت تولیدکنندگان داخلی را با مشکل مواجه کرده است. به این ترتیب دولت‌ها به فکر وضع تعرفه‌هایی بر صادرات انرژی‌های تجدیدپذیر چین هستند که به زودی به ایالات متحده نیز راه پیدا خواهد کرد.

انتظار می‌رود چین مقادیر زیادی پنل‌های خورشیدی را به کشورهای سراسر جهان بفروشد و به آن‌ها امکان توسعه پروژه‌های انرژی خورشیدی کم‌هزینه را بدهد. این امر نشان‌دهنده پیشرفت چشمگیر در فناوری انرژی خورشیدی است، با این حال می‌تواند منجر به اتکای بیش از حد به افزایش ظرفیت به جای بهبود کارایی در تمام منابع انرژی و کاهش مصرف انرژی شود.

بهره‌وری انرژی از لحاظ تاریخی بیشترین سهم را در کاهش گازهای گلخانه‌ای به ارمغان آورده است. معرفی مجدد آن برای عصر انرژی‌های تجدیدپذیر و دستیابی به اهداف کربن‌صفر خالص تا سال ۲۰۵۰، بشر را قادر می‌سازد تا به این روند ادامه دهد.

برخورداری از شانس مبارزه با تغییرات آب‌وهوایی و پای‌بندی به توافق‌نامه پاریس در سال ۲۰۱۵ برای رسیدن به هدف کربن‌صفر خالص و حفظ گرمایش جهانی به زیر ۱.۵ درجه سانتی‌گراد، نیازمند بهره‌وری انرژی است. بهره‌وری انرژی می‌تواند یک‌سوم صرفه‌جویی کربن مورد نیاز را تا رسیدن به کربن‌صفر خالص تأمین کند و با برق‌رسانی هرچه بیشتر سیستم انرژی خود، ایجاد انعطاف‌پذیری در عرضه، تقاضا و ذخیره‌سازی انرژی و استفاده مجدد از گرمای اتلاف‌شده، کارایی انرژی را افزایش می‌دهد.

بهره‌وری انرژی در اروپا

مهندسی سیستم انرژی آینده نشان می‌دهد که اتحادیه اروپا و بریتانیا ممکن است بتوانند با به حداکثر رساندن پتانسیل تقاضا، هزینه‌های اجتماعی سالانه ۱۱.۲ میلیارد دلاری را تا سال ۲۰۳۰ و ۱۶.۶ میلیارد دلاری را تا سال ۲۰۵۰ کاهش دهند. این انعطاف‌پذیری به این مناطق کمک می‌کند تا انتشار گاز کربن‌دی‌اکسید خود را تا حدود ۴۰ میلیون تن کاهش دهند و تولید برق از گاز طبیعی را به میزان ۱۰۶ تراوات ساعت یا حدود یک‌پنجم مصرف گاز طبیعی اتحادیه اروپا برای تولید برق نسبت به سال ۲۰۲۲ کاهش دهد. انتقال از سوخت‌های فسیلی به یک سیستم کاملاً الکتریکی می‌تواند تا ۴۰ درصد از مصرف انرژی نهایی را کاهش دهد.

بهره‌وری انرژی در فناوری‌های نوظهور

اطمینان از بهره‌وری انرژی در فناوری‌های نوظهور نیز بسیار مهم است. بازار هیدروژن با سرعتی بالا در حال رشد است، زیرا دولت‌ها و شرکت‌ها در سراسر جهان به دنبال جایگزین‌های سوخت پاک‌تر برای نیرو دادن به صنایعی مانند تولید و هوانوردی هستند. تبدیل انرژی تجدیدپذیر به هیدروژن از طریق الکترولیز به مقادیر زیادی انرژی نیاز دارد که بسیاری معتقدند بهتر است به‌طور مستقیم به‌عنوان برق مورد استفاده قرار گیرد. بنابراین جهان باید فناوری‌های الکترولیز با راندمان بالا را برای بهبود فرآیند تبدیل و تمرکز بر کاهش تقاضا برای هیدروژن توسعه دهد. به این ترتیب یکپارچه‌سازی استراتژیک بخش‌هایی که گرمای اضافی را برای کاهش تقاضای انرژی و افزایش کارایی به کار می‌برند، ممکن و ضروری است.

تا پایان دهه تا ۵۳ درصد از انرژی ورودی جهانی به‌عنوان گرمای اضافی هدر می‌رود، اما این گرما می‌تواند برای تأمین انرژی ماشین‌آلات و همچنین گرمایش ساختمان‌ها و آب استفاده می‌شود.

سیستم‌های انرژی موجود در سطح جهانی بسیار ناکارآمد هستند و تقاضای انرژی در جهان همچنان در حال افزایش است. بنابراین، دولت‌ها در تلاش هستند تا به سرعت منابع انرژی موجود را با انرژی‌های تجدیدپذیر جایگزین کنند تا از تلاش‌های کربن‌زدایی حمایت کنند. در این میان برای کاهش ناکارآمدی‌ها و مهار مصرف غیرضروری انرژی، کار چندانی انجام نمی‌شود. بهبود بهره‌وری انرژی و کاهش استفاده بیش از حد به کاهش انتشار کربن و همچنین کاهش بار دولت‌هایی که به دنبال افزایش تولید انرژی سبز با سرعتی ناپایدار هستند، کمک می‌کند.

کد خبر 748687