أخبار الشركة عن ما وراء الإضاءة: تحليل الدور "المتحفز السحري" لطبيعة الأشعة فوق البنفسجية في علوم المواد

في أذهان معظم الناس، غالبًا ما ترتبط الأشعة فوق البنفسجية (UV) بحروق الشمس أو الكشف عن الأموال المزيفة. ومع ذلك، في العالم المجهري لعلوم المواد، يلعب طيف UVA بأطوال موجية تتراوح بين 315 و 400 نانومتر دور الساحر، ويحول الرصاص إلى ذهب. لم تعد مجرد إضاءة، بل أصبحت "مقص فوتوني" و "غراء" عالي الكفاءة والدقة.

أهم تطبيق لطاقة UVA هو في المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية. في العديد من عمليات التصنيع المتقدمة، توجد المواد في البداية في شكل راتنج سائل.

التشكيل الفوري: عندما تشع UVA سائلًا خاصًا يحتوي على "بادئ ضوئي"، فإن الفوتونات تثير على الفور تفاعلًا كيميائيًا، مما يتسبب في بلمرة المونومرات بسرعة إلى بوليمرات ذات سلسلة طويلة.

سيناريوهات التطبيق: تستخدم هذه التكنولوجيا على نطاق واسع في الطباعة ثلاثية الأبعاد (SLA/DLP). في غضون ثوانٍ قليلة فقط من تشعيع UVA، يمكن معالجة الراتنج السائل بدقة في أجزاء هندسية معقدة، بدقة تتجاوز بكثير طرق المعالجة التقليدية.

في تصنيع الرقائق ومجالات العرض المرن، تعد UVA هي المفتاح لتحقيق الدوائر المصغرة.

عملية التصوير الضوئي: يتم استخدام شعاع UVA لإشعاع رقاقة سيليكون مغلفة بمقاومة ضوئية من خلال قناع. نظرًا لطول موجة UVA القصيرة والطاقة المركزة، يمكنها حفر خطوط دقيقة بمقياس الميكرومتر أو حتى النانومتر.

سحر التحفيز: يسمح هذا التأثير "الحفزي" بدمج المكونات الإلكترونية بشكل متزايد، ويمكن لهواتفنا الذكية أن تصبح أرق وأخف وزنًا. جوهر هذا لا ينفصل عن إعادة تشكيل المواد الحساسة للضوء بدقة بواسطة UVA.

تعتمد المعالجة التقليدية للمواد (مثل تجفيف الطلاء والطلاء) عادةً على الخبز بدرجة حرارة عالية، وهو ليس كثيف الاستهلاك للطاقة فحسب، بل يطلق أيضًا مركبات عضوية متطايرة ضارة (VOCs).

المعالجة الباردة: معالجة UVA هي "عملية باردة"، لا تتطلب تسخينًا. هذا يعني أنه يمكن أن يعمل على ركائز حساسة للحرارة مثل البلاستيك أو الأفلام أو الخشب.

انبعاثات صفرية: العديد من طلاءات UVA التحفيزية عبارة عن مواد صلبة 100٪، ولا تتطلب أي مذيب. تجف على الفور عند تعرضها للضوء، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون والتلوث البيئي، مما يمثل مسارًا حاسمًا لعلوم المواد نحو "الحياد الكربوني".

يبحث العلماء في تطوير مواد ذاتية الإصلاح باستخدام UVA.

الإصلاح الذاتي: تخيل أن طلاء سيارتك يتعرض للخدش؛ ما عليك سوى تعريضه لمصباح UVA ذي شدة معينة لفترة قصيرة، وستنكسر السلاسل الجزيئية وتتشابك مرة أخرى، مما يسمح للخدش بالاختفاء من تلقاء نفسه.

المفاتيح الحساسة للضوء: عن طريق تعديل الطول الموجي وشدة UVA، يمكن للمواد تحقيق ذاكرة الشكل أو تبديل الألوان، مما يوفر المزيد من الاحتمالات للأجهزة الذكية القابلة للارتداء.

لقد تجاوز طيف UVA منذ فترة طويلة التعريف الأصلي لـ "الضوء". في نظر علماء المواد، إنه محفز عالي الطاقة، من خلال التفاعلات الكيميائية الضوئية، ينسج الجزيئات المتصلة بشكل فضفاض في كتل بناء قوية ومعقدة ومحددة وظيفيًا للحضارة الحديثة. من الشاشة الذكية في متناول يدك إلى الأجنحة المصنوعة من المواد المركبة للطائرات التي تحلق في السماء الزرقاء، فإن "التحفيز السحري" لـ UVA موجود في كل مكان.