Przełom w elektronice drukowanej może doprowadzić do elastycznej rewolucji elektroniki

Anonim

Nowa forma produkcji elektroniki, która osadza krzemowe nanoprzewody na elastycznych powierzchniach, mogłaby doprowadzić do powstania nowych, radykalnych form elektroniki zginanej - twierdzą naukowcy.

W nowym artykule opublikowanym dzisiaj w czasopiśmie Microsystems and Nanoengineering inżynierowie z University of Glasgow opisali, w jaki sposób po raz pierwszy byli w stanie w przystępnej cenie "drukować" wysoko-ruchliwe półprzewodnikowe nanoprzewody na elastycznych powierzchniach, aby uzyskać wysokowydajne ultracienkie warstwy elektroniczne.

Te powierzchnie, które mogą być wygięte, zgięte i skręcone, mogą stanowić fundament dla szerokiego zakresu zastosowań, w tym ekranów wideo, ulepszonych urządzeń do monitorowania zdrowia, wszczepialnych urządzeń i syntetycznej skóry do protez.

Artykuł jest najnowszym opracowaniem z grupy badawczej Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) Uniwersytetu w Glasgow, kierowanej przez profesora Ravindera Dahiya.

Zespół BEST opracował już innowacyjne technologie, w tym zasilaną energią słoneczną, elastyczną "skórę elektroniczną" do stosowania w protetyce i rozciągliwe czujniki zdrowia, które mogą monitorować poziom pH potu użytkowników.

W swoim artykule zespół badawczy opisuje, w jaki sposób wytwarzają nanoprzewody półprzewodnikowe z tlenku cynku i krzemu oraz drukuje je na elastycznych podłożach w celu opracowania urządzeń elektronicznych i obwodów. W trakcie tego procesu odkryli, że mogą wytwarzać jednorodne nanoprzewody krzemowe, które ustawiają się w tym samym kierunku, w przeciwieństwie do bardziej losowego układu podobnego do gałęzi drzewa, wytwarzanego przez podobny proces dla tlenku cynku.

Ponieważ urządzenia elektroniczne działają szybciej, gdy elektrony mogą poruszać się po liniach prostych, a nie muszą negocjować skręceń i zwojów, nanodruty silikonowe najlepiej nadają się do stosowania na ich elastycznych powierzchniach.

Stamtąd zespół zaangażował się w serię eksperymentów, aby wydrukować druty na elastyczne powierzchnie za pomocą urządzenia drukującego opracowanego i zbudowanego w ich laboratorium. Po serii eksperymentów udało im się znaleźć optymalną kombinację ciśnienia i prędkości, aby efektywnie drukować nanoprzewody raz za razem.

Profesor Dahiya powiedziała: "Dokument ten stanowi ważny kamień milowy na drodze do stworzenia nowej generacji elastycznej i drukowanej elektroniki. Aby przyszłe urządzenia elektroniczne mogły zintegrować elastyczność z ich projektem, przemysł musi mieć dostęp do energooszczędnych, wydajna elektronika, która może być wyprodukowana w przystępnej cenie i na dużych powierzchniach.

"Dzięki takiemu rozwojowi przeszliśmy długą drogę, by trafić w te wszystkie znaki." Stworzyliśmy system druku kontaktowego, który pozwala nam niezawodnie tworzyć elastyczną elektronikę o wysokim stopniu odtwarzalności, co jest naprawdę ekscytującym krokiem w kierunku tworzenie wszelkiego rodzaju zginalnych, elastycznych, skręcalnych nowych urządzeń.

"Właśnie zabezpieczyliśmy dalsze fundusze, które wykorzystamy do dalszej rozbudowy procesu, dzięki czemu łatwiej nadają się do celów przemysłowych, i nie możemy się doczekać, aby wykorzystać to, co już udało się osiągnąć."

Dokument zatytułowany "Heterogeneous Integration of Semiconductor Semi-Inductor Nanoprzewodników dla urządzeń o wysokiej wydajności na dużych obszarach" został opublikowany w Microsystems and Nanoengineering.

menu
menu