Drukowane nanoprzewody rewolucją w świecie elastycznej elektroniki
Nowa forma produkcji elektroniki, która zakłada osadzanie krzemowych nanoprzewodów na elastycznych powierzchniach, może radykalnie zmienić oblicze branży technologicznej, szczególnie w zakresie giętkich urządzeń, takich jak nadchodzące smartfony.
Inżynierowie z Uniwersytetu Glasgow opisali w dzienniku Microsystems and Nanoengineering, jak udało się im w przystępniej cenie wydrukować półprzewodnikowe nanoprzewody o dużej ruchliwości na elastycznych powierzchniach, czego rezultatem jest powstanie wysokowydajnych i niewiarygodnie cienkich warstw elektronicznych.
Tego typu powierzchnie można wyginać, prężyć czy wykręcać, dzięki czemu mogą stanowić bardzo dobrą bazę dla szerokiej gamy produktów elektronicznych, takich jak wyświetlacze, urządzenia do monitorowania zdrowia stosowane bezpośrednio na ciele pacjenta, implanty czy nawet syntetyczne skóry czy protezy.
Za tym osiągnięciem stoi zespół naukowy o nazwie Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST), któremu przewodzi profesor Ravinder Dahiya. BEST ma już na swoim koncie kilka innowacyjnych technologii, takich jak zasilana promieniami słonecznymi elastyczna skóra elektroniczna, którą można wykorzystywać w protezach.
W opublikowanym artykule naukowcy dokładnie tłumaczą, jak udało im się wyprodukować półprzewodnikowe nanoprzewody z krzemu i tlenku cynku, a następnie wydrukować je na elastycznym substracie, który pozwala tworzyć gotowe urządzenia elektroniczne i obwody.
W trakcie badań odkryli, że mogą produkować jednolite krzemowe nanoprzewody, ułożone w tym samym kierunku, w odróżnieniu od bardziej losowego, przypominającego gałęzie drzew, układu uzyskiwanego w podobnym procesie dla tlenku cynku. Trzeba bowiem pamiętać, że elektrony przemieszczają się szybciej w prostych liniach, dlatego też krzemowe nanoprzewody idealnie nadają się do elastycznych powierzchni.
Po serii eksperymentów z drukowaniem na giętkich substratach, naukowcy ustalili optymalną kombinację ciśnienia i prędkości, pozwalającą na efektywne nanoszenie nanoprzewodów raz za razem. To osiągnięcie może okazać się kamieniem milowym dla pojawienia się na rynku prawdziwie elastycznej elektroniki, jak np. telewizorów z możliwością zwijania w rulon czy składanych smartfonów.
Pozwala bowiem na dużą efektywność produkcyjną (co ma duże znaczenie dla kosztów wytwarzania), przy zachowaniu wysokiej wydajności elektroniki i skuteczności energetycznej. Nie pozostaje więc nic innego, jak wyczekiwać komercjalizacji tej technologii.
Źródło: GeekWeek.pl/Phys.org/ Fot. LG Display, CC0
