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超薄电子膜提升6倍存储容量

时间：2012-7-2 16:13作者：update 阅读(1453) 评论: 0

导读：新的化合技术，使聚合物形成的糖与石油制成的大分子相互结合，就可以设计超薄薄膜，这种薄膜可以自行组织，具有5纳米的分辨率。这就开辟了新的前景，可以提高硬盘的容量和微处理器的速度。

新的化合技术，使聚合物形成的糖与石油制成的大分子相互结合，就可以设计超薄薄膜，这种薄膜可以自行组织，具有5纳米的分辨率。这就开辟了新的前景，可以提高硬盘的容量和微处理器的速度。这项成果源自一项法美合作，牵头的是植物大分子研究中心（Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales），属于法国国家科学研究中心（CNRS），这项研究已有两项专利申请。论文发表在美国化学学会（ACS）《纳米》（Nano）杂志上。这种新型薄膜是基于混合共聚物，会带来众多应用，用于柔性电子产品，这些领域很广，包括光刻、生物传感器和太阳能电池。

原子力显微镜图像显示，含糖聚合物（glycopolymer）经纳米组织化，转化为糖缸（sugar cylinders），这是在含硅聚苯乙烯矩阵（polystyrene matrix）中发生的。来源：法国国家科学研究中心

在设计新一代微处理器之前，光刻技术还需要进化，这种技术用于印刷电子电路，是必不可少的。到现在为止，这种薄膜用于电子电路，它的设计一直是采用合成聚合物，这完全产生于石油。然而，这些薄膜有局限性：它的最低结构分辨率大约是20纳米，不能再缩小尺度，就是结合石油衍生聚合物也不行。这个限度一直是一个主要障碍，妨碍开发新一代超高分辨率的柔性电子设备。为什么会有这样的限度呢？这是因为两种聚合物不相容，这两种聚合物都产生于石油。出于这个原因，研究小组在国家科学研究中心高级研究员莱都恩斯•波萨利（Redouane Borsali）领导下，在植物大分子研究中心采用了一种混合材料：这种新型薄膜结合糖基聚合物与石油衍生聚合物（含硅聚苯乙烯），具有很多不同的物理/化学特性。这种共聚物产生于高度不相容的基本材料，类似于把小水泡连接到石油泡沫。研究人员已证明，这种类型的结构可以自行组织，形成糖缸，在石油为基础的聚合物晶格内，每个结构有5纳米大小，远远小于“老”共聚物的可分辨尺度，“老”共聚物只包含石油衍生产物。此外，这种新一代材料的制备，可采用丰富、可再生和可生物降解的资源：就是糖。实现这样的性能，就可以考虑大量用于柔性电子产品：缩小光刻电路，使信息存储容量增加六倍（闪存，也就是 USB密钥，不再局限于1太比特的数据，而是达到6太比特），增强光伏电池和生物传感器的性能等。研究人员正在寻求改进，控制这些纳米-糖薄膜的大型组织化，而且设计不同的自组织结构。更多信息：《寡糖/含硅块状共聚物具有5纳米特征可用于光刻》（Oligosaccharide/Silicon-Containing Block Copolymers with 5 nm Features for Lithographic Applications）。ACS《纳米》，2012年4月24日。

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