وقد أصبحت أجهزة الشاشة لا غنى عنها في الحياة الحديثة، وهي تظهر في الهواتف الذكية، والأقراص، والحواسيب المحمولة، ولوحات الطلاء الآلية، والكشك التفاعلي، وقلب كل عرض، يكمن في وجود طبقة سريعة الاختراق، وشفافة تتيح الاستشعار الأسري، مع السماح بمرور الضوء، وقد ظلت هذه المواد غير قابلة للتقلب، على مدى سنوات، تتغلب على وجود سمات متفجرة في المعاطف.

المنجزات المتعلقة بتكوين المواد

وقد تسارع البحث عن بدائل للمعارضة الطاجيكية الدولية خلال العقد الماضي، بسبب الطلب على العروض المرنة والهواتف القابلة للطي والإنتاج العالي الحجم، وبرزت ثلاث فئات من المواد كمرشحين رئيسيين: الهياكل القائمة على الكربون، والنواري المتعددة الفلزات، والبوليمرات السلوكية، وكل منها يوفر مزايا فريدة ويطرح تحديات محددة ترمي إلى التصدي لها البحوث الجارية.

Graphene and Carbon Nanotubes

(أ) أن " غرافين " ، وهو طبقة واحدة من ذرات الكربون التي تم ترتيبها في إطار سلسلة من الأشعة السينية، قد استحوذ على خيال الباحثين من أجل سلوكه غير العادي، وقوامه الميكانيكي، والشفافية البصرية القريبة من المستوى المناسب، ولا يستوعب أحد المحاورين للأشعة سوى نسبة 2.3 في المائة من الضوء، مما يجعله مرشحاً ممتازاً للكهرباء الشفاف، غير أن إنتاجه العالي الجودة من الأفلام الغرافية لا يزال يمثل تحدياً.

سيلفر نانووير

وتُعدّ هذه المعاطف ذات الصبغة النانوية الفضية، وهي تُستخدم في هذه المصفوفات ذات الصبغة النانوية، وتُحدّد من أكثرها استخداماً للتقنية المُعدية ذكاءً، وتُستخدم في هذه المصفوفات التي تُستخدم في إطارها أجهزة النانوية، وتُحدّد من استقرار الناموسية ذات الصبغة الفضية، وتُنية، وتُن، وتُتُن، وتُنُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتُتَتُتُتُتَتُتُتُتَتُتُتَتُتُتُتُتُتُتُتُتُتَتُتُتُ

Polymers

أما البوليمرات السلوكية العضوية مثل PEDOT: PPSS (البولي 3،4،4-ايثيلين ديوكسيثيوفين) فهي توفر بدائل منخفضة التكلفة وممكنة للحل، وملائمة من حيث التكلفة، ومحتوية على نماذج ذات قدرة على التصفيف، ومرنة على إحداث تكاثر في المواد الكيميائية، كما أن إنتاج دودة البوليسترية المحتوية على مواد كيميائية يمكن أن يحقق مقاومة للسلوكيات المضغوطة من 50 إلى 200.

التكتلات الهجينة والمركبة

ولا توجد مادة واحدة تثبت بعد أنها مثالية لكل طلب، وبالتالي يقوم الباحثون بتطوير المعاطف الهجينة التي تجمع بين مركبين أو أكثر من المواد التي تستخدم فيها القوة الخاصة بكل منهم، وتشمل هذه النماذج النانوريدية الفضية التي تُجمع مع أكسيد الغرافين، والشبكات المعدنية المليئة بالبيدروكات: بيزو، والهيكلات المتعددة الطلاء التي تبدل بين جهاز البوليمر السلوكي وأوكسيد المعدني الخفيف.

تقنيات التكتل المبتكرة

ويجب أن يقترن التقدم في تكوين المواد بأساليب التحلل العالية الدقة، كما أن العمليات التقليدية القائمة على الفراغ مثل التفاخر والتبخر مصممة جيداً للمبادرة الدولية، ولكنها أقل ملاءمة للبدائل التي يمكن حلها اليوم، والأساليب الجديدة تتيح استخداماً أسرع وأرخص وأفضل وأفضل توحيداً للمعاطف السلوكية، وغالباً ما تكون على مضاربة مرنة.

عملية التحويل والتحليق

(أ) إنتاجية غير سليمة وملتوية وجافة ومرتدة في تمرير واحد، وهذا النهج يقلل من حساسية الإنتاج مقارنة بتجهيز البقعة، والتصوير غير المبرر، ومقاومة البوليميرات، ومصفوفات الأشعة دون الحمراء.

Deposition for Ultra -Thin Layers

(أ) ترسيب طبقة ذرية (ALD) يسمح بنمو أفلام متطابقة وفوقية ذات دقة ذرية، وفي حين أن الرابطة عادة ما تكون أبطأ من الطرق الأخرى، فإنها قيمة لإرغام حواجز أكسيد رقيقة (مثلاً، المادة 5 من القانون الأساسي)(2) [النظام الكيميائي: المادة 5]()

المناورات الدورية للمس

وتتطلب أجهزة الاستشعار المسية نمطا دقيقا للمناطق السلوكية )مثل أنماط الماس وخطوط الشبكة( - تعمل الأشعة الضوئية التقليدية جيدا ولكنها مكلفة ومهدرة بالنسبة للمواقع الفرعية المرنة، كما أن الأساليب الجديدة مثل الكتابة المباشرة للليزر، وطباعة القاحلة، والطباعة الشاشة تتيح النمط الضافي مباشرة في التغليف.

تعزيز القابلية للاستمرار والتقلب

ولكي تنجح الطلاءات في منتجات العالم الحقيقي، يجب أن تتحمل الإجهاد الميكانيكي (الهبوط، الطي، الخدش) والتعرّض البيئي (الحركة، الحرارة، الضوء فوق البنفسج) على عمر الجهاز، وقد ركزت الابتكارات الأخيرة على تحسين القدرة الميكانيكية والاستقرار البيئي في المعاطف البديلة.

السطو الميكانيكي

فالعرض المرن والهواتف القابلة للطي تتطلب المعاطف التي يمكن أن تتحمل آلاف دورات الإقراض دون أن تكسر أو تفقد السلوك، كما أن أفلام النانووير الفضية، التي تجسد بشكل سليم في مصفوفة مرنة متعددة المقاييس، يمكن أن تنجو من حساسية البولينغ التي لا تزال تدوم أكثر من ٠٠٠ ١٠٠ دورة، كما أن الباحثين طوروا مقاومتهم الذاتية، على سبيل المثال، حيث تُنتج عن ذلك أجهزة معالجة مصغرة

الاستقرار البيئي

ويمكن أن تُسجِّل الحركات والأكسجين في الآونة الأخيرة من النسيج الفضي والبوليمرات السلوكية المتدهورة.() وتُعتبر استراتيجيات التعبئة أساسية: طبقات الحاجز الخفيف (مثلاً، فإن المعاطف الفوقية المُتطاولة)() ()() () تحمي الظواهر السلوكية الوعية.

التكيف مع الكوارث

ويمكن أن يؤدي سوء التسخين إلى التسمم أثناء الركود: فالحل: العلاج السطحي )البلازما، والكرونة( من الاستراتيجية الفرعية قبل التغليف، واستخدام مروجي الرش، مثلا، طبقة رقيقة من كحول البوليفينيل أو وكلاء الانقلابات السيلانية يمكن أن يحسنوا البلبل وربطهم بطبقات متعددة الطلاء تشمل أيضا " طبقة مطاطية " .

الأثر على الإلكترونيات الاستهلاكية

وهذه التطورات في المعاطف البصرية السلوكية تشكل مباشرة الجيل القادم من أجهزة الشاشة الضوئية، وقد مكّن التحول عن المنظمة الدولية للأخشاب المدارية من توفير الشاشات الأكثر رقعةً وخفارةً، وشاشات أكثر مرونة أيضاً.

المخاوف القابلة للتلف والمرونة

وتعتمد أجهزة مثل جهاز سامسونغ غالاكسي زفد وميض هواوي X على عروض مرنة يجب أن تطوي مرارا دون الإضرار بمجس اللمسات، وتوضع المعاطف النانوويية الفضية والغرافينية في صميم هذه المنتجات، وتتيح طبقة اللمسات أن تنحني إلى جانب اللوحة المأهولة، مع الحفاظ على الاستجابة حتى عندما تطوي الهواتف، وبدون هذه المعاطف السلوكية المرنة،

أجهزة التبريد والأجهزة المتفجرة

وتحتاج المواضع الميكانيكية، ومتعقبات اللياقة، والرقائق الطبية إلى وصلات خفيفة، وكثيرا ما تكون ملتوية، ويمكن أيضاً تطبيق المعاطف ذات الزعانف والفضة على السطح غير النظامي عن طريق الرش أو التغليف بالطلاء، مما يتيح اللمس على الزجاج المزدوج أو أجهزة كشف البوليمر، كما أن انخفاض وزنها ومرونتها يقلل أيضاً من عامل أساسي للجهاز في المصابيح.

السيارات والمركبات العامة

ويجب أن تكون الفحوصات في السيارات متطرفة في درجة الحرارة، والتعرض للمركبات، والهتز الآلي، وتُعد المعاطف المتعددة الطوابق التي تجمع بين مشرق معدني مع بطين صلب، وثابت على درجة عالية من التأهل للسيارات، وتُعرض على الكشكين العامين (مثلاً، تذكرة أجهزة الصراف الآلي، وآلات الاختراق، مقاومة للخدش، وقابلية البيئية، المعطف الأول، هنا، الميك، الميكروفون.

استحقاقات التكاليف والقابلية للاشتراك

ومن منظور التصنيع، يمكن إيداع المعاطف البديلة في درجة حرارة الغرفة باستخدام أساليب مرتكزة على الحل، مما يقلل من استهلاك الطاقة وتكاليف المعدات الرأسمالية مقارنة بتركيب المكنسة في المنظمة الدولية للأخشاب المدارية، ويقلل أيضا من الاعتماد على اليوديوم، وهو عنصر نادر ذي تقلب في الأسعار، ومع ارتفاع حجم الإنتاج، يتوقع أن تنخفض تكلفة المعاطف النانووي الفضية والبوليمرات السائلة إلى أدنى من مثيلتها في المنظمة الدولية للأخشابكات، مما يجعلها أكثر تكلفة في جميع قطاعات السوق.

الاتجاهات المستقبلية

وتتواصل البحوث في مجال التصفيات البصرية بطريقة سريعة، وتعود عدة اتجاهات ناشئة بزيادة تعزيز الأداء وتوسيع نطاق التطبيقات والحد من الأثر البيئي.

2D Materials beyond Graphene

MXenes - a class of two‐dimensional transition metal carbides and nitrides-have recently attracted attention for their metal conductivity, solution processability, and tunable surface chemistry. Early experiments show that MXene movies can achieve sheet resistances below 100 harvest/sq with transmittance around 90%, matching silver nanooxs.

نانو مُهيَّلَة

وتنتج هذه المقاييس الدقيقة (مثلاً، شبكات النحاس أو الفضة ذات الوادر الخفية من بضعة مجهري) التي تلفّقها الليثيوم البصمات النانوية أو الطباعة المباشرة بديلاً واعداً للشبكات النانووية العشوائية، ويمكن لهذه الشبكات أن تحقق مقاومة منخفضة جداً (تحتل 10) بينما تحافظ على شفافية عالية لأن المساحة التي يغطيها المعدن هي جزء صغير من الهيكل الدوري الإجمالي.

التكامل مع الضغط والاستشعارات الحادة

وقد تتجاوز عمليات الفرز في المستقبل مجرد اللمسات الأسرية لكشف القوة (الضغط) وتقديم ردود الفعل الاصطناعية، ويمكن أن تؤدي المعاطف التي تغير المقاومة تحت الضغط (الضغط) أو المواد السائبة التي تُحس بالتشوهات، مثلاً أن يكون جهازاً فضياً من أجهزة النانووير السماكة وحساساً للضغط يؤدي إلى تقليص عوامل التشغيل المتعددة.

المواد المستدامة والمعاد تدويرها

كما أن الشواغل البيئية تدفع البحث في المعاطف السلوكية القائمة على التقلبات البيولوجية والمعاد تدويرها، وقد تبين أن النانوفبيرات الخلوية، إلى جانب نانووبات الكربون أو البوليمرات السلوكية، تؤدي إلى توليد كهروود شفافة ومرنة وقابلة للتحلل الأحيائي، وبالمثل، يمكن أن تؤدي المعالجة المحتوية على المياه للبيوت: بيزوت، والسيارات النانوية الفضية إلى إزالة استخدام المذيبات السمية.

(د) تطور التكنولوجيا الخفية أسرع من أي وقت مضى، وتأتي المعاطف البصرية السلوكية في مقدمة هذا التطور، حيث إن الاختراعات في الهواتف الذكية القابلة للطي إلى عروض السيارات، والابتكارات في المواد والتصنيع الموصوفة في هذه المادة هي أدوات تمكينية تكون أكثر استجابة، دائمة، وقابلية للتعديل من قبلها، حيث إن البحث يُدفع بالحدود التي تُعتبر فيها سمية وشفافية، وبوصفها مقياساً للنجاح.