Japanilaisen Tohoku-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet tekniikan kuparipohjaisen aineen muuntamiseksi materiaaliksi, joka jäljittelee arvokkaiden ja kalliiden metallien, kuten kullan ja hopean, ominaisuuksia.
Kuparinanopartikkeleista valmistettuja pieniä kuparipohjaisia rakenteita voidaan hyödyntää sellaisten elektronisten rakenteiden tuottamisessa, jotka muuten olisivat riippuvaisia kalliista kullasta ja hopeasta. Uusi aine soveltuu myös elektronisten komponenttien valmistukseen printtaamalla, joka on tunnustettu ympäristöystävälliseksi tuotantomenetelmäksi.
Esineiden internetin (IoT) kehittäminen on nopeasti lisännyt ohuiden ja kertakäyttöisten elektronisten laitteiden kysyntää. IoT tukeutuu laitteiden väliseen viestintään, joka langattomana vaatii antenneja. Tähän mennessä vaatineet kalliita kulta- ja hopeapohjaisia metallikomposiitteja.
Tähän mennessä kuparinanopartikkeleiden valmistusmenetelmät eivät ole olleet ihanteellisia, koska materiaaliin siirtyy epäpuhtauksia. Koska epäpuhtaudet voidaan poistaa vain erittäin korkeissa lämpötiloissa, huonelämpötilassa syntyneet kuparinanopartikkelit olivat epäpuhtaita eivätkä näin ollen voineet kovettua käyttökelpoisiksi osiksi.
Tohokun yliopiston ja Mitsui Mining & Smelting -yhtiön tutkijoiden yhteinen tutkimus Tokiossa kertoo onnistuneesta kuparin nanohiukkasten synteesistä, joka kykenee jähmettymään paljon alhaisemmissa lämpötiloissa ja pysyy samalla puhtaana. Tiimi on muuttanut kuparin nanohiukkasten rakennetta ja muuttanut ne vakaammiksi, jotta ne eivät haperru matalissa lämpötiloissa.
- Kupari on ollut houkutteleva vaihtoehtoinen materiaali sähköisten piirien valmistuksessa. Tärkein osa kuparin käyttöä on muuttaa sitä niin, että se jähmettyy alhaisissa lämpötiloissa. Tähän mennessä se on ollut vaikeaa, koska kupari on helposti vuorovaikutuksessa ilman kosteuden kanssa ja heikkenee ja muuttuu epästabiileiksi nanohiukkasiksi, tutkijat kuvaavat.
Tässä tutkimuksessa käytetyt menetelmät muuttavat hiilen rakennetta ja siten muuttavat sen vakaammaksi. - Olemme onnistuneesti voittaneet tämän epävakauden ongelman, toteaa dosentti Kiyoshi Kanie Tohokun yliopistosta.
- Menetelmämme loi tehokkaasti kuparisia nanopartikkelipohjaisia materiaaleja, joita voidaan hyödyntää erilaisissa joustavissa ja kulutustuotteissa, jotka voidaan valmistaa helposti tulostusprosessin avulla erittäin alhaisin kustannuksin", Kanie lisää.
Kehitetyt kupariset nanopartikkelit voisivat tarjota sintrattavana nanopastana käytettäessä lupaavia edistysaskeleita myös kuparielektrodien ja liitostäplämateriaalien yhdistämiselle seuraavan sukupolven tehopuolijohteiden tuottamiseksi.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 11.4.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
