Loading

Гибкую электронику на основе графена будут печатать струйным принтером

Создано 27.05.2013 15:50
Автор: Алексей Норкин

Гибкую электронику на основе графена будут печатать струйным принтером

Гибкая электроника сегодня считается перспективным направлением. Действительно, неплохо было бы обзавестись планшентником, который можно будет сложить в несколько раз или свернуть в трубочку как газету. На страницах журнала Facepla.net недавно была опубликована статья о технологии гибких чипов из бумаги, над которой трудятся ученые из Института Макса Планка. Исследователи из Северо-Западного университета (Northwestern University) в Иллинойсе разработали иную технологию. Они предлагают печатать графеновые электронные схемы с помощью струйной печати.

Графен – это модификация углерода, представляющая собой плоскую двумерную кристаллическую решетку толщиной в один атом. Его отличительные особенности – прочность и высокая теплопроводность, а также механическая гибкость и химическая стабильность.

Графеновую пластинку можно представить как срез одного слоя атомов объемного кристалла углерода. До сих пор основная технология получения графита построена именно на этом процессе, механическом отщеплении или отшелушивании слоев графита. Однако на практике такой способ имеет ряд недостатков, в частности, влияющих на проводимость графена, что ограничивает возможности по созданию электронных устройств.

Марк Херсам (Mark Hersam)Ученые из Северо-Западного университета разработали способ нанесения графитовых слоев на подложку методом струйной печати. Полученные ими шаблоны обладают высокой проводимостью в 250 раз превышающей результаты, полученные на ранних стадиях исследования, что является шагом к созданию недорогих гибких электронных устройств.

«Графен обладает уникальным сочетанием свойств, которые идеально подходят для нового поколения электроники, в их числе высокая электропроводность, механическая гибкость и химическая стабильность», - рассказывает Марк Херсам (Mark Hersam), профессор материаловедения и инженерии Школы инженерных и прикладных наук МакКормика (McCormick School of Engineering and Applied Science). «Оперируя чернилами для струйной печати на основе графена, мы получаем недорогой и масштабируемый способ для использования этих свойств в реальных технологиях».

С помощью струйной печати ученые уже могут изготавливать транзисторы, солнечные батареи и другие электронные компоненты. Это недорогой способ, используя который теперь можно создавать печатные платы из проводящих дорожек графена на различных подложках.

Графеновые чернилаИсследователи разработали новый способ массового производства графена с использованием этанола и этилцеллюлозы, который сохраняет его электропроводность и может быть осуществлен при обычной комнатной температуре. В результате относительно чистого процесса с минимальными отходами получается порошок с высокой концентрацией частиц графена нанометрового размера, который затем смешивается с растворителем для создания чернил.

Ученые продемонстрировали напечатанные этими чернилами модели, состоящие из нескольких слоев, каждый толщиной 14 нанометров. Проводимость слоев остается неизменной даже при значительном изгибе. Это дает основания предполагать, что в будущем метод может быть использован для создания гибких электронных устройств.

По материалам McCormick

Комментарии: