• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    אילון מאסק. href="https://depositphotos.com. ">המחשה: depositphotos.com

    מוסק הציע דו־קרב קוד בין Grok 5 לבין אנדריי קרפתי – וקיבל “לא מנומס”

    איור יחצ, TSMC

    Cadence ו TSMC-חושפות פתרונות חדשים למערכות AI עתירות חישוב

    יסודות נדירים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    סין מרחיבה את שליטתה בשרשראות הערך של היסודות הנדירים

    מערכת Kinex. צילום יחצ, אפלייד מטיריאלס

    אפלייד מטיריאלס חושפת מערכות חדשות לייצור הדור הבא של השבבים  להאצת ביצועי בינה מלאכותית

    משרדי AMD באירלנד צילום: באדיבות AMD

    אורקל ו-AMD מקימות אשכול־על עם 50 אלף GPUs מסדרת MI450

    דטה סנטר. המחשה: depositphotos.com

    אינטל חושפת שבב בינה מלאכותית חדש לדאטה סנטרים בשם Crescent Island

  • בישראל
    אמיר פנוש מנכ'ל סיוה. צילום באדיבות החברה

    סיוה מעמיקה את הובלתה בתחום הקישוריות האלחוטית

    מערכת Kinex. צילום יחצ, אפלייד מטיריאלס

    אפלייד מטיריאלס חושפת מערכות חדשות לייצור הדור הבא של השבבים  להאצת ביצועי בינה מלאכותית

    סימפוזיון הטכנולוגיה של סיוה ייפתח השנה ב- 28/10 בישראל

    סימפוזיון הטכנולוגיה של סיוה ייפתח השנה ב- 28/10 בישראל

    פרויקט שימוש ב-V2X להגברת בטיחות רוכבי אופניים. באדיבות אוטוטוקס

    סין פתחה בחקירת הגבלים עסקיים נגד קוולאקום – החברה הודתה שסגרה את רכישת Autotalks בלי לדווח לבייג׳ינג

    סתיו שוורץ, שותף מנהל ב-Automobility (אוטומוביליטי) בכנס AutoSens/InCabin. מתוך LINKDIN

    הרכב כחוויית שירות

    אלוף אביעד דגן, ראש אגף התקשוב בצה"ל במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    עליונות דיגיטלית בדור המערכות הלומדות: אלוף אביעד דגן הציג בסיליקון קלאב את תורת הלחימה הדיגיטלית של צה״ל

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
  • עיקר החדשות
    אילון מאסק. href="https://depositphotos.com. ">המחשה: depositphotos.com

    מוסק הציע דו־קרב קוד בין Grok 5 לבין אנדריי קרפתי – וקיבל “לא מנומס”

    איור יחצ, TSMC

    Cadence ו TSMC-חושפות פתרונות חדשים למערכות AI עתירות חישוב

    יסודות נדירים. אילוסטרציה: depositphotos.com

    סין מרחיבה את שליטתה בשרשראות הערך של היסודות הנדירים

    מערכת Kinex. צילום יחצ, אפלייד מטיריאלס

    אפלייד מטיריאלס חושפת מערכות חדשות לייצור הדור הבא של השבבים  להאצת ביצועי בינה מלאכותית

    משרדי AMD באירלנד צילום: באדיבות AMD

    אורקל ו-AMD מקימות אשכול־על עם 50 אלף GPUs מסדרת MI450

    דטה סנטר. המחשה: depositphotos.com

    אינטל חושפת שבב בינה מלאכותית חדש לדאטה סנטרים בשם Crescent Island

  • בישראל
    אמיר פנוש מנכ'ל סיוה. צילום באדיבות החברה

    סיוה מעמיקה את הובלתה בתחום הקישוריות האלחוטית

    מערכת Kinex. צילום יחצ, אפלייד מטיריאלס

    אפלייד מטיריאלס חושפת מערכות חדשות לייצור הדור הבא של השבבים  להאצת ביצועי בינה מלאכותית

    סימפוזיון הטכנולוגיה של סיוה ייפתח השנה ב- 28/10 בישראל

    סימפוזיון הטכנולוגיה של סיוה ייפתח השנה ב- 28/10 בישראל

    פרויקט שימוש ב-V2X להגברת בטיחות רוכבי אופניים. באדיבות אוטוטוקס

    סין פתחה בחקירת הגבלים עסקיים נגד קוולאקום – החברה הודתה שסגרה את רכישת Autotalks בלי לדווח לבייג׳ינג

    סתיו שוורץ, שותף מנהל ב-Automobility (אוטומוביליטי) בכנס AutoSens/InCabin. מתוך LINKDIN

    הרכב כחוויית שירות

    אלוף אביעד דגן, ראש אגף התקשוב בצה"ל במפגש הסיליקון קלאב, 30 בספטמבר 2025. צילום: שמואל אוסטר

    עליונות דיגיטלית בדור המערכות הלומדות: אלוף אביעד דגן הציג בסיליקון קלאב את תורת הלחימה הדיגיטלית של צה״ל

  • מדורים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית (AI/ML)
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫שבבים‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • תקשורת מהירה
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
  • מאמרים ומחקרים
  • צ'יפסים
  • Chiportal Index
    • Search By Category
    • Search By ABC
No Result
View All Result
Chiportal
No Result
View All Result

בית מאמרים ומחקרים מאמרים טכניים רכיבי האלקטרוניקה המודפסים הראשונים בעולם שהינם ברי-מיחזור במלואם

רכיבי האלקטרוניקה המודפסים הראשונים בעולם שהינם ברי-מיחזור במלואם

by ד"ר משה נחמני
15 מאי 2023
in מאמרים טכניים
הדפסת אלקטרוניקה בתלת ממד. אילוסטרציה: depositphotos.com

אילוסטרציה: depositphotos.com

Share on FacebookShare on TwitterLinkedinWhastsapp

הדגמה חלוצית ראשונה מסוגה מצביעה על האפשרות של עתיד “ירוק” יותר עבור מגזר רכיבי האלקטרוניקה

[תרגום מאת ד”ר משה נחמני] 

מהנדסים מאוניברסיטת דיוק (Duke) הצליחו לייצר את רכיבי האלקטרוניקה המודפסים הראשונים אי-פעם בעולם שניתנים למיחזור מלא. הפתרון החדשני שלהם מחליף את השימוש בחומרים רעילים הנמצאים במים במסגרת תהליכי הייצור התעשייתיים, ובכך מפחיתים את ההשפעה על הסביבה ואת סיכוני הבריאות האפשריים הנובעים מהשימוש בחומרים מסוכנים אלו. הדגמה ראשונית זו פותחת צוהר לתעשייה שתוכל להפחית את המדרך (footprint) האקולוגי והבריאותי. המחקר פורסם זה מכבר בכתב העת המדעי Nano Letters. 

“אם אתה מכין כריך של חמאת בוטנים וריבה, פרוסת לחם אחת מעל השנייה, המשימה קלה”, אמר Aaron Franklin, פרופסור להנדסת אלקטרוניקה ומחשבים באוניברסיטת דיוק, החוקר הראשי של המחקר הנוכחי. “אך אם תשים שכבת ריבה תחילה על פרוסת הלחם ומעליה תנסה למרוח את חמאת הבוטנים, ממש לא תצליח – השכבות לא תישארנה אחת מעל השנייה אלא תתערבבנה ביניהן. הנחת שכבות אחת מעל גבי השנייה אינה כמו פשוט להניח אותן בפני עצמן – אולם זה מה שנדרש כאשר אתה מעוניין לייצר התקנים אלקטרוניים באמצעות הדפסה”.  

במחקר קודם של אותו מדען, צוות המחקר הדגים את רכיבי האלקטרוניקה המודפסים הראשונים בעולם שהיו ברי-מיחזור במלואם. בהתקנים הללו נעשה שימוש בשלושה סוגי דיו מבוססי פחמן: ננו-שפופרות פחמן מוליכות למחצה, שכבת גרפן מוליכת זרם חשמלי, ושכבת ננו-תאית מבודדת. בניסיון להתאים את השיטה הזו לשיטה שבה ייעשה שימוש במים בלבד, ננו-שפופרות הפחמן היוו את האתגר הגדול מכולם. מדפסת הזרקת דיו מניחה שכבות של דיו מבוסס פחמן אחת מעל גבי השנייה, זאת על מנת ליצור רכיבי אלקטרוניקה מסוג טרנזיסטורים שיכולים להיות ברי-מיחזור במלואם תוך שימוש במים, זאת במקום השימוש בחומרים רעילים.

סכימה המתארת את התהליך החדשני המבוסס על מים
סכימה המתארת את התהליך החדשני המבוסס על מים

על מנת ליצור דיו מבוסס מים שבו ננו-שפופרות הפחמן אינן נדבקות אחת לשנייה ואכן מתפרסות באופן אחיד מעל גבי המשטח, החוקרים מוסיפים חומר פעיל פנים (surfactant) הדומה לדטרגנט. הדיו המתקבל, לעומת זאת, אינו יוצר בסופו של דבר שכבת ננו-שפופרות פחמן דחוסה מספיק המאפשרת מעבר מהיר וכמותי של אלקטרונים. “אתה מעונין לקבל ננו-שפופרות פחמן שנראות כמו ספגטי “אל דנטה” המונחות על גבי משטח שטוח”, מסביר החוקר הראשי. “אולם, כאשר משתמשים בדיו מבוסס מים, השפופרות נראות כאילו הן הושלכו לעבר הקיר על מנת לבדוק אם הן התבשלו לגמרי. אם היינו משתמשים בכימיקלים, היינו יכולים פשוט להדפיס עוד ועוד שכבות עד לקבלת הננו-שפופרות. אולם, סביבה מימית אינה פועלת כך – אנו יכולים לחזור על הפעולה הזו מאה פעמים והדחיסות עדיין תישאר כמו בפעם הראשונה”. הסיבה לכך נעוצה בעובדה כי החומר פעיל הפנים שבו נעשה שימוש על מנת למנוע מננו-השפופרות להידבק אחת לשנייה גם מונע משכבות נוספות מלהידבק לשכבה הראשונה. במסגרת תהליך ייצור רגיל, ניתן להרחיק את החומרים פעילי הפנים תוך שימוש בטמפרטורה גבוהה מאוד, תהליך הצורך אנרגיה רבה, או תוך שימוש בחומרים רעילים מאוד, המציגים סיכונים בריאותיים לבני אדם או סיכון לסביבה. קבוצת המחקר רצתה להימנע מכך.  

במסגרת המאמר החדש, החוקרים פיתחו תהליך מחזורי שבו ההתקן מוטבל במים, מיובש בחום נמוך יחסית, ומודפס שוב, פעם אחר פעם, שכבה אחר שכבה. כאשר מפחיתים גם את כמות החומר פעיל הפנים המשמש בייצור הדיו, החוקרים הראו כי סוגי הדיו והתהליכים   שלהם מולידים טרנזיסטורים מבוססי מים, מתפקדים וברי-מיחזור במלואם. בהשוואה לנגד או לקבל, טרנזיסטור הוא רכיב מחשוב מורכב יחסית המשמש בהתקנים כגון מעגלים לוגיים וגלאים. החוקר מסביר כי, על ידי הדגמת טרנזיסטור כהדגמה ראשונה, הוא מקווה לאותת לשאר העוסקים בתחום זה כי קיים מסלול בר-קיימא לפיתוח תהליכי ייצור של רכיבי אלקטרוניקה שהם הרבה יותר ידידותיים לסביבה.

החוקר כבר הוכיח בעבר כי קרוב למאה אחוזים מננו-שפופרות הפחמן והגרפן ששימשו במדפסות ניתנים למיחזור ולשימוש חוזר באותו התהליך, תוך אובדן קטן של החומרים או של רמת הביצועים. מאחר וננו-תאית עשויה מעץ, ניתן למחזר אותה או לפרק אותה ביולוגית בדומה לנייר. ובעוד שהתהליך אינו מנצל כמויות גדולות של מים, אין בתהליך החדשני דרישות גבוהות לשימוש בחומרים רעילים כפי שקיים בשיטות ייצור רגילות.

לפי אומדנים של האומות המאוחדות, פחות מרבע ממיליוני הקילוגרמים של רכיבי אלקטרוניקה המושלכים לזבל מדי שנה מגיעים למיחזור. והבעיה הזו רק הולכת ומחמירה ככל שהאנושות מתקדמת לעבר שימוש בהתקנים מדור שישי וככל שהתחום של מִרְשֶׁתֶת הַדְּבָרִים (IoT) ממשיך ומתרחב.

הגם שנדרש מחקר נוסף, החוקרים טוענים כי הגישה שלהם תוכל לשמש בייצור של רכיבי אלקטרוניקה אחרים כגון מסכים וצגים הנמצאים בכל בית כיום.

תקציר המאמר

הידיעה אודות המחקר

תגיות הדפסה בתלת ממד
ד"ר משה נחמני

ד"ר משה נחמני

נוספים מאמרים

AI PC- המחשב האישי שמלמד שחמט. איור: אינטל
בינה מלאכותית (AI/ML)

ה-AI למד לדבר שחמט

אדם שמוס. צילום: גילי יעקב
בינה מלאכותית (AI/ML)

הקאמבק הגדול של השיחה הטלפונית

כיתוב תמונה: חוקרים מ-TUM, מפרינסטון ומוצרי Google Quantum AI השתמשו במחשב קוונטי כדי לדמות את האינטראקציות המורכבות שמתוארות בתיאוריות כיול – המסגרות המתמטיות מאחורי הכוחות היסודיים של הטבע. המחשב הקוונטי של גוגל. קרדיט: יחצ
מיחשוב קוונטי

מהם חוקי היקום? המחשב הקוונטי של גוגל מגלה

פולסי לייזר מחוללים שינויים אלקטרוניים בסולם קופראט, ויוצרים מצבים קוונטיים ממושכים שנמשכים בערך פי אלף מהרגיל. קרדיט: בראד בקסלי / Part to Whole
מיחשוב קוונטי

הקפאת זמן קוונטית: לייזרים מקבעים מצבים קוונטיים פי אלף יותר זמן

הפוסט הבא
ראש הממשלה לשעבר נפתלי בנט, חבר דירקטוריון קוונטום סורס. צילום: לע"מ

ראש הממשלה לשעבר בנט חוזר להייטק: מצטרף לדירקטוריון חברת קוונטום סורס

כתיבת תגובה לבטל

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

  • הידיעות הנקראות ביותר
  • מאמרים פופולאריים

הידיעות הנקראות ביותר

  • איך שגלגל מסתובב: יזמי הבאנה לאבס חוזרים למשרדים…
  • שנה לאחר שהכריזו על שיתוף פעולה היסטורי, אינטל ו-AMD…
  • עליונות דיגיטלית בדור המערכות הלומדות: אלוף אביעד…
  • סימפוזיון הטכנולוגיה של סיוה ייפתח השנה ב- 28/10 בישראל
  • אורקל ו-AMD מקימות אשכול־על עם 50 אלף GPUs מסדרת MI450

מאמרים פופולאריים

  • אריק שמר:"מאד מעניין אותי לפתור בעיות".…
  • הפנים הפחות מוכרות של דב מורן: מבחינתי המכירה של M…
  • גרפן 2026: האם הגענו לשלב בו יחליף את שבבי הסיליקון?
  • הקאמבק הגדול של השיחה הטלפונית
  • יקב שדות ים – שלושה חברים ויין

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2025 יערך ב-13-14 במאי, 2025. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

לחץ לפרטים

הרשמה לניוזלטר של ChiPortal

הצטרפו לרשימת הדיוור שלנו


    • פרסם אצלנו
    • עיקר החדשות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • בישראל
    • צור קשר
    • צ'יפסים
    • Chiportal Index
    • TapeOut Magazine
    • אודות
    • מאמרים ומחקרים
    • תנאי שימוש
    • כנסים
    • אוטומוטיב
    • בינה מלאכותית
    • בטחון, תעופה וחלל
    • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
    • ‫יצור (‪(FABs‬‬
    • ‫צב"ד‬
    • ‫רכיבים‬ (IOT)
    • ‫שבבים‬
    • ‫תוכנות משובצות‬
    • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
    • ‫‪FPGA‬‬
    • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬

    השותפים שלנו

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    No Result
    View All Result
    • עיקר החדשות
    • בישראל
    • מדורים
      • אוטומוטיב
      • בינה מלאכותית (AI/ML)
      • בטחון, תעופה וחלל
      • ‫טכנולוגיות ירוקות‬
      • ‫יצור (‪(FABs‬‬
      • ‫צב"ד‬
      • ‫שבבים‬
      • ‫רכיבים‬ (IoT)
      • ‫תוכנות משובצות‬
      • ‫תכנון אלק' (‪(EDA‬‬
      • ‫‪FPGA‬‬
      • ‫ ‪וזכרונות IPs‬‬
      • תקשורת מהירה
    • מאמרים ומחקרים
    • צ'יפסים
    • כנסים
    • Chiportal Index
      • אינדקס חברות – קטגוריות
      • אינדקס חברות A-Z
    • אודות
    • הצטרפות לניוזלטר
    • TapeOut Magazine
    • צור קשר
    • ChipEx
    • סיליקון קלאב

    כל הזכויות שמורות Chiportal (c) 2010 תנאי שימוש ומדיניות פרטיות

    דרונט דיגיטל - בניית אתרים, בניית אתרי וורדפרס, בניית אתרי סחר, חנות אינטרנטית, פיתוח אתרים

    דילוג לתוכן
    פתח סרגל נגישות כלי נגישות

    כלי נגישות

    • הגדל טקסטהגדל טקסט
    • הקטן טקסטהקטן טקסט
    • גווני אפורגווני אפור
    • ניגודיות גבוההניגודיות גבוהה
    • ניגודיות הפוכהניגודיות הפוכה
    • רקע בהיררקע בהיר
    • הדגשת קישוריםהדגשת קישורים
    • פונט קריאפונט קריא
    • איפוס איפוס