Пластиковая электроника изменит дизайн привычных вещей

Группа учёных под руководством профессора Хеннинга Сирринхауса (Henning Sirringhaus) из Кавендишской лаборатории Кембриджского университета разработала новый техпроцесс ^[1] для печати электрических схем на пластике. Это приближает нас к тому времени, когда каждый из нас сможет в домашних условиях напечатать нужную микросхему, а в повседневную жизнь войдут прозрачные «умные» материалы, такие как искусственная кожа.

Под «искусственной кожей» подразумевают поверхность, которая может воспринимать и обрабатывать информацию — температура объекта, текстура поверхности и др. Идеальным применением для неё являются манипуляторы роботов, но такие материалы можно использовать и в других областях: для RFID-меток, в прозрачных экранах на лобовых стёклах автомобилей (для показа маршрута, текущей скорости), элементах одежды и т.д. Более того, многие привычные бытовые приборы — например, калькулятор — можно практически полностью печатать из пластика. Вместо корпуса, кнопок и экрана просто наносятся разные краски на соответствующие участки прозрачной подложки. Это коренным образом изменит дизайн многих электронных гаджетов.

С момента изобретения пластиковой электроники в конце 1970-х годов придумано немало способов, как впечатать активный материал в полимерную поверхность. При этом вместо кремния в качестве используются разные органические смеси, а печатать микросхемы можно в домашних условиях на принтере относительно небольшого размера.

Пластиковая электроника до сих пор не нашла широкого коммерческого применения из-за своей очень низкой скорости работы (несколько сотен герц) и высокого рабочего напряжения (сотни вольт). Учёные из Кембриджа совершили в этой области настоящий прорыв: созданное ими устройство работает относительно быстро и при низком вольтаже. Секрет в новом органическом материале, который значительно упрощает техпроцесс. Дело в том, что для печати микросхем нужно два разных активных материала, а новое вещество обладает амбиполярными свойствами. Краска на основе этого материала может наноситься при температуре чуть выше комнатной. При этом скорость работы органического чипа составляет сотни килогерц, и для его питания достаточно 9-вольтовой батареи. Авторы научной работы сейчас работают над тем, чтобы ещё снизить требования к энергопитанию — это необходимо для массового применения органических микросхем в повседневных вещах.

Работа учёных из Кембриджского университета опубликована а мартовском номере журнала Advanced Materials (Vol. 24, No. 12, pp. 1558-1565).

Автор: alizar