Офіційний веб сайт

Нанофлюіди для компонентів друкованої електроніки

м41

Представлено Інститутом проблем матеріалознавства імені І.М. Францевича НАН України.

Автор: к.т.н. Умерова C.О.

Метою роботи є розробка фізико-хімічних і реологічних принципів формування нанофлюідів на основі нанопорошку ВаТіО3 для формування еластичних керамічних плівок із товщиною менше 1 мкм та шорсткістю поверхні на рівні однієї наночастинки титанату барію для компонентів друкованої електроніки методом трафаретного друку.

Автором на основі теоретичних досліджень і експериментів визначено, що на відміну від традиційних паст на основі мікронних та субмікронних порошків, розроблені нанофлюіди представляли собою структуровані системи, що загущуються під час зсуву на початковому етапі деформування, і проявляли тиксотропний, реопексний – псевдопластичний – тиксотропний та реопексний – тиксотропний характери течії.

Вперше створено наукові основи формування тонких плівок нанокристалічного ВаТіО3 методом трафаретного друку завтовшки 0,7–0,8 мкм та шорсткістю поверхні 20–25 нм шляхом використання нанофлюідів із реопексним – тиксотропним характером течії без проміжного псевдопластичного.

Результати тестування плівок підтверджено актами  «ТОВ «Агромат-Декор» та ТОВ «ЕТОН» .

Кількість публікацій: 36, у т.ч. за тематикою роботи 9 статей (5 – у зарубіжних виданнях), 12 тез доповідей. Загальна кількість посилань на публікації автора складає 9 (згідно з базою даних Google Scholar), h-індекс = 2.

Надіслати коментар

Коментарі

Тельніков Є.Я

Представлена Умеровою С.О. робота це новий напрямок розвитку матеріалознавства композиційних матеріалів для товстоплівкової мікроелектроніки.Сподіваюсь,що результати представлених досліджень сприятимуть відродженню в Україні друкованої електроніки.Вважаю,що робота виконана на високому науковому рівні і має практичну цінність а Умерова С.О. заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.
Тельніков Є.Я.канд.техн. наук.ст.наук.співр.ІПМ НАН України ім.І.М.Францевича

Васильків О.О.

Галузь друкованої електроніки займається розробкою новітніх пристроїв для накопичення та зберігання енергії. Вдосконалення існуючих процесів літографії за рахунок використання нанофлюідів - дисперсій нанорозмірних частинок функціональних матеріалів у рідкому розчинникові дозволяє одночасну мініатюризацію пристроїв й покращення їх експлуатаційних властивостей. Реакційна здатність наночастинок обумовлює зниження їх концентрації і дозволяє формувати високоструктуровані тонкі функціональні шари. Хоча фактор «нано» суттєво ускладнює систему (наночастинки значно менші за молекули полімерного в’яжучого), та їх нестандартна фізико-хімічна взаємодія провокує виникнення різноманітних структурних ефектів, це одночасно є їх безсумнівною перевагою. Автор вирішує питання стабілізації розміру частинок шляхом покривання їх поверхні моношаром відповідної ПАР, що мінімізує агломерацію і зберігає хімічну чистоту наночастинок. У свою чергу, дослідження фізико-хімії взаємодії наночастинок із довголанцюговими органічними молекулами дозволили автору проаналізувати реологію таких систем, зрозуміти процеси їх структурування під дією спрямованої течії, що дозволило проектування розміру та структури кластерів під конкретний процес та об’єкт формування. Як результат, традиційні літографічні процеси колоїдного формування одержали нове глибоке підґрунтя, а оперування нанофлюідами на основі нанопорошків створило сприятливі умови для вирішення питання мініатюризації наноструктурних пристроїв за рахунок більш рівномірного і щільного пакування нанокластерів у тонкий шар під час трафаретного друку.
Ряд висновків зроблено к.т.н. Умеровою вперше. Нею вперше експериментально доказано, що саме миттєвий перехід із реопексного типу течії у тиксотропний без проміжного псевдопластичного обумовлює формування тонкої суцільної структури відтиску з мінімальним рельєфом поверхні за рахунок вивільнення окремих флоків за відносно невисоких напружень зсуву внаслідок руйнування структурних зв’язків «полімер – полімер» флуктуаційної сітки одразу у повздовжньому та поперечному напрямках, унеможливлюючи розірвання –ОН зв’язків та взаємодій Ван-дер-Ваальса. Доведено, що для формування плівок нанокристалічного ВаТіО3 із товщиною менше 1 мкм та шорсткістю поверхні 20 – 25 нм потрібно проводити попередню пластифікацію органічного в’яжучого з метою створення систем із реопексним – тиксотропним характером течії, які мають ступінь реопексії 1,5 ˃ Р ˃ 0,5 кПа/с і одночасно досить високий ступінь тиксотропності Т ≥ 1,5 кПа/с. В результаті, вперше розроблені склади пластифікованих нанофлюідів на основі нанопорошку ВаТіО3, які забезпечують формування тонких (0,7 – 0,9 мкм) гладких (Ra = 20 – 25 нм) керамічних шарів методом трафаретного друку.
Вважаю, що представлена робота С. Умерової є актуальною, виконана на високому науковому рівні та заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.
Лауреат державної премії України в галузі науки і техніки, д.т.н., проф., провідний науковий співробитник Національного інституту матеріалознавства, Японії (National Institute for Materials Science, Tsukuba Science City, Japan) Васильків Олег Орестович

Толочин О. І.

Наукова робота, що претендує на присудження премії Президента України для молодих вчених "Нанофлюіди для компонентів друкованої електроніки" присвячена розробці фізико-хімічних і реологічних принципів формування пластифікованих нанофлюідів на основі нанорозмірного порошку ВаТіО3 із використанням промислової технології виготовлення діелектричних та провідникових шарів, а саме технології трафаретного друку. Особливістю дослідження виявилося використання складного дисперсійного середовища – розчинів полімеру етилцелюлози із додаванням певної кількості пластифікатору дибутилфталату, оскільки розмір наночастинки ВаТіО3 виявлявся у майже 60 разів меншим за розмір непластифікованої молекули етилцелюлози. Важливим науковим результатом роботи Умерової С.О.є винайдення умов взаємодії наночастинок з пластифікованими молекулами плівкоутворювача під впливом деформацій зсуву та розроблення структурованих систем, що загущуються під час зсуву на початковому етапі деформування і проявляють складний реопексний – тиксотропний характер течії, який забезпечує сталість розміру структурних елементів протягом усього інтервалу зсувних напружень. Розробка оптимальних складів нанофлюідів для галузі друкованої електроніки є безперечно актуальним завданням, оскільки дозволить одержувати відповідні вироби із суттєво меншими габаритними розмірами. Робота Умерової С.О. заслуговує на присудженя премії Президента України для молодих вчених.
Толочин О. І. - к.т.н., ст.н.с., Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України

Згалат-Лозинський О.Б.

Робота Умерової С.О. «Нанофлюіди для галузі друкованої електроніки» присвячена вирішенню важливої проблеми сучасного матеріалознавства розробці нових складів полімерних нанофлюідів із унікальним комплексом реологічних та фізико-хімічних властивостей. Встановлені у даній роботі науково-практичні результати дозволяють суттєво покращити експлуатаційні властивості багатошарових нанокомпозитів на основі ВаТіО3 функціонального призначення за рахунок збільшення кількості шарів із одночасним збереженням або навіть зменшенням габаритних розмірів. Актуальність проведених досліджень підтверджується рядом робіт, опублікованих у провідних фахових журналах. Представлена робота С.О.Умерової виконана на високому науковому рівні, має перспективи впровадження в Україні та заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.

Згалат-Лозинський О.Б. - д.т.н., ст. наук. співроб., Відділ фізико-хімії і технології наноструктурної кераміки та нанокомпозитів ІПМ ім.І.М.Францевича.

Іванченко С.Е.

Дана робота вирішує актуальні задачі матеріалознавства, адже детально описує основи формування тонких плівок на основі нанопорошку ВаТіО3 за допомогою методу Screen Printing, що є одним з найбільш сучасних та продуктивних методів отримання друкованої електроніки. Завдяки глибинному дослідженню процесу друку, взаємодії компонентів паст на молекулярному рівні, детальному аналізу хімічної взаємодії, сумісності компонентів та прикладному використанню систем зі складним типом течії вперше було отримано плівки нанокристалічного ВаТіО3 завтовшки 0,7–0,8 мкм та шорсткістю поверхні 20–25 нм, що відповідає розміру однієї наночастинки. Ці результати є безпрецедентним для даного методу та становлять значний практичний інтерес як в матеріалознавстві в цілому, так і в галузі виробництва друкованої електроніки. Працюючи з пані Сайде в одній лабораторії в період проведення експериментів по даній роботі, я був свідком важкої щоденної праці та нескінченної кількості проблем і актуальних задач, що виникали і вирішувалися в процесі. Сайде Олександрівна, завдяки високому рівню володіння англійською мовою, глибоко аналізувала літературні дані найкращих закордонних вчених, чітко формулювала завдання та планувала експерименти, що дозволяли в короткий час досягати вражаючих результатів. Ґрунтовний аналізу, працездатність, пунктуальність, робота в команді та інші якості, гідні поважного вченого, дозволили С. О. Умеровій в короткі строки захистити кандидатську дисертацію та виконати дану роботу на рівні кращих європейських стандартів. Робота, без сумнівів, заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.

Білошенко В.О.

В 2017 р. я був офіційним опонентом по кандидатській дисертації С.О.Умерової. Вразило як за короткий час їй вдалось виконати величезний обсяг досліджень і на високому науковому рівні вирішити важливу проблему - розробити фізико-хімічні та реологічні принципи формування шаруватих нанокомпозитів методом трафаретного друку. Це відкрило нові можливості для розвитку традиційних процесів друку і мініатюризації компонентів електроніки. Пройшов всього рік, а науковий доробок Сайде Олександрівни збагатився певною кількістю нових результатів, отриманих в цьому напрямку, які уявляють значну наукову і практичну цінність і, безсумнівно, заслуговують відповідної оцінки фахівців. В сукупності з раніше отриманими вони склали основу роботи С.О.Умерової "Нанофлюїди для компонентів друкованої електроніки", представленої на здобуття премії Президента України для молодих вчених. Вважаю, що за своїм професійним рівнем, актуальністю тематики досліджень, наполегливістю, а головне, високою якістю та перспективністю виконаного цикла робіт Умерова Сайде Олександрівна заслуговує на прсудження цієї премії.
Білошенко В.О. - д.т.н., проф., Заслужений винахідник України, директор ДонФТІ ім.О.О.Галкіна НАН України

Коваленко О.А.

В представленій роботі Умерової С.О. досліджені реологічні та фізико-хімічні особливості формування пластифікованих нанофлюідів на основі нанопорошку ВаТіО3, що є перспективним матеріалом в електронній індустрії. Особливо цікаві розширені дослідження особливостей структуроутворення під дією зсувних напружень та встановлення взаємозв'язку між напруженнями зсуву, швидкістю, характером течії та структуруванням нанофлюідів, що дозволяють визначити оптимальні ступені пластифікації та склад суспензії, ступені реопексії та тиксотропності з метою зменшення шорсткості та товщини відтисків трафаретного друку. Представлені дослідження дозволяють розширити існуючі знання в області реології, а також дозволяють керувати процесами структуроутворення і вдосконалювати існуючі процеси літографії з розширенням можливостей традиційних технологій. Вважаю, що представлена робота є актуальною, виконана на високому рівні та заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.
Коваленко О.А., пров.інж. відд. фізико-хімії і техн. наностр. кераміки та нанокомпозитів ІПМ ім.Францевича.

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.