In apertura , l ’ innovativa membrana high-tech priva di PFAS è in grado di separare i contaminanti particellari ultrapiccoli , consentendo la produzione di semiconduttori di nuova generazione (© Fraunhofer IAP / Till Budde )
A fianco : la membrana polimerica priva di PFAS è chimicamente stabile , altamente permeabile e presenta un diametro dei pori di circa sette nanometri (© Fraunhofer IAP ) del nuovo processo nei sistemi esistenti per la produzione della prossima generazione di chip .
LA MEMBRANA È IN GRADO DI FILTRARE PARTICELLE CON UNA DIMENSIONE DEI PORI DI SOLI SETTE NANOMETRI
Impurità e contaminanti devono essere evitati “ La produzione di chip prevede numerose fasi di processo come il taglio , la pulizia e la planarizzazione per applicare le strutture al wafer . Tutte queste operazioni producono contaminanti particolari che devono essere separati in ogni processo , altrimenti interferirebbero con la creazione di strutture di dimensioni nanometriche ”, spiega Murat Tutus , ingegnere del Fraunhofer IAP e responsabile del dipartimento ‘ Membrane e film funzionali ’. Murat Tutus e il suo team sono riusciti a creare una membrana chimicamente e meccanicamente molto stabile fatta di polimeri convenzionali , in grado di filtrare particelle con una dimensione dei pori di soli sette nanometri . Per fare un paragone : nell ’ ingegneria medica , per la filtrazione sterile si utilizzano filtri con pori di 220 nanometri . “ Siamo stati in grado di utilizzare un altro componente da noi brevettato per modificare chimicamente il polimero e stabilizzarlo anche per ambienti difficili ”, spiega il ricercatore . I ricercatori avevano anche il compito di ottenere una distribuzione delle dimensioni dei pori che si discostasse solo in modo trascurabile dai sette nanometri . Inoltre , la membrana doveva essere altamente permeabile . “ Il grado di permeabilità è definito dal numero di pori presenti sulla superficie . Più piccoli sono i pori , minore è la permeabilità . Per aumentare la permeabilità , abbiamo quindi dovuto aumentare il numero di pori in una seconda fase , mantenendo costante la dimensione dei pori ”, spiega Tutus .
Produzione di membrane con solventi conformi alla normativa Reach Poiché la dimensione dei pori e la permeabilità della membrana possono essere personalizzate in base alle esigenze specifiche , sarà facile adattarla a diverse applicazioni in altri settori . Come ulteriore vantaggio , la personalizzazione della membrana consente di continuare a utilizzare i sistemi esistenti e non richiede la formazione del personale . Tutus e il suo team vedono un grande potenziale per i loro sviluppi nell ’ industria farmaceutica e chimica , che utilizza anche solventi aggressivi . La stessa produzione della membrana utilizza solventi conformi alla normativa Reach ( Registration , Evaluation , Authorization and Restriction of Chemicals ) e basse temperature , rendendo il processo complessivamente sostenibile . La membrana è fabbricata con un processo NIPS ( separazione di fase non indotta da solventi ), che consente ai ricercatori di personalizzare la morfologia o la stabilità alla pressione della membrana .
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