211service.com
Nanovamzdinės grandinės
Nauji tyrimai rodo, kad vienasienių anglies nanovamzdelių tinklai, atspausdinti ant lankstaus plastiko, gerai veikia kaip puslaidininkiai integriniuose grandynuose. Tyrėjai iš Ilinojaus universitete Urbana-Champaign (UIUC) ir Purdue universitetas , kurio darbas pasirodo šią savaitę Gamta , sako, kad šie nanovamzdelių tinklai galėtų pakeisti organinius puslaidininkius tokiose programose kaip lankstūs ekranai.
Greitas ir lankstus: Integruota grandinė ant plono plastikinio lakšto apima tranzistorius, pagamintus iš vienos sienelės anglies nanovamzdelių tinklų. Anglies pagrindu pagaminti tinklai konkuruoja su vieno kristalo siliciu, tačiau juos galima lengvai atspausdinti ant plastiko iš tirpalo ir turi geras mechanines savybes, kurios yra naudingos lanksčiai elektronikai.
Kuriant lanksčią elektroniką pastaruoju metu daugiausia dėmesio buvo skiriama organinėms molekulėms, nes, skirtingai nei silicis, jos yra suderinamos su lankstančiais plastikiniais pagrindais. Lanksti elektronika turi potencialą tokiose srityse kaip mažos galios elektroniniai laikraščiai arba PDA, kurie susivynioja į rašiklio dydį ir formą. Tačiau esamų organinių ir elektroninių prietaisų problema yra ta, kad jie nėra gerai išvystyti ilgalaikiam patikimumui ir yra daug blogesni nei silicio, sako Johnas A. Rogersas, UIUC inžinerijos profesorius ir šio projekto bendraautoris. Gamta popierius.
Kita vertus, anglies nanovamzdelių tinklai sujungia silicio veikimą su organinių plėvelių ant plastiko lankstumu. Rogersas teigia, kad nanovamzdelio įrenginio greitis yra palankesnis palyginus su komerciškai naudojamų vieno kristalo silicio grandinių greičiu. Tranzistoriai taip pat gali persijungti tarp įjungimo ir išjungimo būsenų kelių kilohercų diapazone, kuris yra panašus į naudojamus skystųjų kristalų ekranuose ir radijo dažnio atpažinimo (RFID) jutikliuose. Tačiau anglies nanovamzdelių įjungimo ir išjungimo srovės santykis vis dar yra keliomis eilėmis mažesnis nei silicio tranzistorių.
Tyrėjai sukūrė tinklus nusodindami nanovamzdelius ant plastiko standartiniais spausdinimo metodais, o tai gali lemti nebrangų, didelio masto gamybą. O spausdintinės grandinės gali išsilenkti maždaug penkių milimetrų spinduliu, nepakenkidamos įrenginio elektriniam veikimui. Šis metodas tinka lanksčiai elektronikai, kurią reikia spausdinti dideliame plote, sakoma Ali Javey , Kalifornijos universiteto Berklio elektrotechnikos docentas.
Naudodami techniką, vadinamą perkėlimo spausdinimu, tyrėjai atsitiktinai išlygintus anglies nanovamzdelius nusodino ant 50 mikrometrų storio plastiko lakšto, o po to ant pagrindo raštuotus auksinius elektrodus ir kitus grandinės komponentus. Kadangi maždaug trečdalis nanovamzdelių bet kuriame tinkle yra metaliniai, kurie gali trumpinti tranzistorius, tyrėjai per tinklą išgraviravo siauras lygiagrečias linijas naudodami minkštą litografiją. Pjaudami nanovamzdelius, jie gali veiksmingai pašalinti grynai metalinio kelio, jungiančio du elektrodus, galimybę, išsaugant įrenginio veikimą.
Kol nanovamzdelių tinklai bus paruošti tikriems gaminiams, vis dar liko keletas iššūkių. Turi būti pagaminti įrenginiai, kurių našumas tarp įrenginių nesiskiria; Siekiant optimalaus veikimo, milijardai atskirų nanovamzdelių turi būti pagaminti labai grynai ir tinkamo dydžio. Spausdinimo procesą taip pat reikia tobulinti, sako Džordžas Gruneris , Kalifornijos universiteto Los Andžele fizikos profesorius. Gruner siūlo, kad nanovamzdeliai galėtų būti ištirpinti rašalu ir atspausdinti ant plastiko. Šie prietaisai turi būti pigūs ir vienkartiniai, ypač tokiems įrenginiams kaip RFID žymos maisto pakuotėse, priduria jis.
Artimiausi Rogerso grupės tikslai yra siekti mažesnės galios ir didesnio prietaisų greičio. Norime peržengti ribas, kad pamatytume, kiek galime eiti, sako jis.