• אודות
  • כנסים ואירועים
  • צור קשר
  • הצטרפות לניוזלטר
  • TapeOut Magazine
  • ChipEx
  • סיליקון קלאב
  • Jobs
מבית
EN
Tech News, Magazine & Review WordPress Theme 2017
  • עיקר החדשות
    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג "נכנס" לתוך המטהוורס. צילום יחצ

    אנבידיה במשא ומתן להשקיע עד 30 מיליארד דולר ב-OpenAI

    שת"פ אנבידיה - מטא. איור יחצ

    מטא מרחיבה את תשתיות ה-AI בשותפות רב-שנתית עם אנבידיה

    מטה גלובל פאונדרינז בסנטה קלרה, קליפורניה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    גלובל פאונדריז ורנסאס מרחיבות שותפות ענק לחיזוק שרשראות האספקה

    קיידנס משיקה את ChipStack: סוכן AI לתכנון ואימות שבבים ומבטיחה עד פי 10 תפוקה

    קיידנס משיקה את ChipStack: סוכן AI לתכנון ואימות שבבים ומבטיחה עד פי 10 תפוקה

    נשיא ומנכ"ל אפלייד מטיריאלס גארי דיקרסון. צילום יח"צ

    אפלייד מטיריאלס: רווח נקי זינק ב-71%, תזרים חופשי הוכפל

    שלוחת טאואר סמיקונדקטור בנתניה. צילום מתוך אתר החברה

    אינטל נסוגה מהסכם הייצור עם טאוור: הליך גישור והעברת פעילות ל-Fab7 של טאואר ביפן

  • בישראל
    פרויקטים משותפים לארה"ב ולישראל. המחשה: depositphotos.comוישראל.

    הנימוק הכלכלי לשותפות בין ארה"ב לישראל – ניתוח

    בינה מלאכותית באקדמיה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מדד CSRankings מדרג את הטכניון במקום הראשון באירופה בתחום ה-AI על פי נתוני 2025-2005

    ניר צוק, מנכ"ל פאלו אלטו נטוורקס במפגש הסיליקון קלאב, אפריל 2022. צילום: שמואל אוסטר

    פאלו אלטו נטוורקס רוכשת את Koi ומקימה שכבת אבטחה חדשה ל“נקודת הקצה האג׳נטית”

    אמיר פנוש מנכ'ל סיוה. צילום באדיבות החברה

    סיוה מסכמת את 2025 עם שיא הכנסות ברבעון הרביעי והאצה בפעילות ה-AI

    מרכז המו"פ החדש בקמפוס אפלייד מטיריאלס ברחובות. באדיבות אפלייד מטיריאלס

    אפלייד מטיריאלס חונכת מרכז מו"פ מתקדם לפיתוח טכנולוגיות חדשות ברחובות

    וואווי. המחשה: depositphotos.com

    וואווי סוגרת את פעילות הענן במרכז הפיתוח בהוד השרון ומפטרת כ־50–60 עובדים

  • 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
    מנכ"ל אנבידיה ג'נסן הואנג "נכנס" לתוך המטהוורס. צילום יחצ

    אנבידיה במשא ומתן להשקיע עד 30 מיליארד דולר ב-OpenAI

    שת"פ אנבידיה - מטא. איור יחצ

    מטא מרחיבה את תשתיות ה-AI בשותפות רב-שנתית עם אנבידיה

    מטה גלובל פאונדרינז בסנטה קלרה, קליפורניה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    גלובל פאונדריז ורנסאס מרחיבות שותפות ענק לחיזוק שרשראות האספקה

    קיידנס משיקה את ChipStack: סוכן AI לתכנון ואימות שבבים ומבטיחה עד פי 10 תפוקה

    קיידנס משיקה את ChipStack: סוכן AI לתכנון ואימות שבבים ומבטיחה עד פי 10 תפוקה

    נשיא ומנכ"ל אפלייד מטיריאלס גארי דיקרסון. צילום יח"צ

    אפלייד מטיריאלס: רווח נקי זינק ב-71%, תזרים חופשי הוכפל

    שלוחת טאואר סמיקונדקטור בנתניה. צילום מתוך אתר החברה

    אינטל נסוגה מהסכם הייצור עם טאוור: הליך גישור והעברת פעילות ל-Fab7 של טאואר ביפן

  • בישראל
    פרויקטים משותפים לארה"ב ולישראל. המחשה: depositphotos.comוישראל.

    הנימוק הכלכלי לשותפות בין ארה"ב לישראל – ניתוח

    בינה מלאכותית באקדמיה. אילוסטרציה: depositphotos.com

    מדד CSRankings מדרג את הטכניון במקום הראשון באירופה בתחום ה-AI על פי נתוני 2025-2005

    ניר צוק, מנכ"ל פאלו אלטו נטוורקס במפגש הסיליקון קלאב, אפריל 2022. צילום: שמואל אוסטר

    פאלו אלטו נטוורקס רוכשת את Koi ומקימה שכבת אבטחה חדשה ל“נקודת הקצה האג׳נטית”

    אמיר פנוש מנכ'ל סיוה. צילום באדיבות החברה

    סיוה מסכמת את 2025 עם שיא הכנסות ברבעון הרביעי והאצה בפעילות ה-AI

    מרכז המו"פ החדש בקמפוס אפלייד מטיריאלס ברחובות. באדיבות אפלייד מטיריאלס

    אפלייד מטיריאלס חונכת מרכז מו"פ מתקדם לפיתוח טכנולוגיות חדשות ברחובות

    וואווי. המחשה: depositphotos.com

    וואווי סוגרת את פעילות הענן במרכז הפיתוח בהוד השרון ומפטרת כ־50–60 עובדים

  • 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

מאת 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

Tags: הדפסה בתלת ממד
ד"ר משה נחמני

ד"ר משה נחמני

נוספים מאמרים

מפעל שבבים בחלל. צילום: Space Forge
בטחון, תעופה וחלל

מפעל שממריא לחלל: Space Forge רוצה לגדל שם את "זרעי" השבבים של הדור הבא

שבב קוונטי. אילוסטרציה: depositphotos.com
מיחשוב קוונטי

מחשב קוונטי בלי בדיקות ביניים הורסות

בינה מלאכותית ויצירתיות. אילוסטרציה: depositphotos.com
בינה מלאכותית (AI/ML)

מי יצירתי יותר במבחני “חשיבה מסתעפת” — בני אדם או מודלי שפה גדולים?

בינה מלאכותית (AI/ML)

“עוגת חמש השכבות” של הואנג: בינה מלאכותית היא תשתית, לא גימיק – והיא מייצרת גל תעסוקה חדש

Next Post
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

  • וואווי סוגרת את פעילות הענן במרכז הפיתוח בהוד השרון…
  • קיידנס משיקה את ChipStack: סוכן AI לתכנון ואימות…
  • אפלייד מטיריאלס חונכת מרכז מו"פ מתקדם לפיתוח…
  • נובה מסכמת את 2025 עם שיא בהכנסות וברווח; הכנסות…
  • אפלייד מטיריאלס: רווח נקי זינק ב-71%, תזרים חופשי הוכפל

מאמרים פופולאריים

  • “עוגת חמש השכבות” של הואנג: בינה מלאכותית היא תשתית,…
  • מי יצירתי יותר במבחני “חשיבה מסתעפת” — בני אדם או…
  • מחשב קוונטי בלי בדיקות ביניים הורסות
  • מפעל שממריא לחלל: Space Forge רוצה לגדל שם את…
  • הנימוק הכלכלי לשותפות בין ארה"ב לישראל – ניתוח

השותפים שלנו

לוגו TSMC
לוגו TSMC

לחצו למשרות פנויות בהייטק

כנסים ואירועים

כנסים ואירועים

כנס ChipEx2026 יערך ב-12-13 במאי, 2026. הכנס מיועד לכל העוסקים בתעשיית הסמיקונדקטור  כולל מהנדסים, מומחים מקצועיים ובכירים.

ChipEx2026 will be held on May 12-13, 2026. The conference is intended for everyone involved in the semiconductor industry, including engineers, professional experts, and senior executives.

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