211service.com
Ātrākas drukājamās shēmas
Organiskās shēmas ir lētas, elastīgas un izdrukājamas. Bet atšķirībā no neorganiskajām shēmām, kurām nepieciešams tikai silīcijs, augstas veiktspējas organiskās ķēdes parasti ir izgatavotas no diviem dažādiem materiāliem, kuriem jābūt rūpīgi veidotiem. Tagad pētnieki ir izgatavojuši polimēru, kas pilda abu materiālu funkcijas. Likvidējot vajadzību pēc diviem materiāliem, tie ir padarījuši šīs shēmas vieglāk izgatavojamas. Pētnieki ir izmantojuši jauno polimēru, lai izveidotu dažas no ātrākajām organiskajām ķēdēm, par kurām ziņots, un process varētu būt noderīgs arī saules baterijām.
Ātrā ķēde: No jauna pusvadītāju polimēra izgatavota ķēde tiek pārbaudīta laboratorijā.
Lai veiktu loģiskās darbības, kas darbina datorus, mobilos tālruņus un citu elektroniku, nepatērējot pārāk daudz enerģijas, tranzistoriem ir jābūt mainīgiem reģioniem, kas vada negatīvus un pozitīvus lādiņus. Bet vēl nesen ķīmiķi bija izgatavojuši tikai polimērus, kas vadīja vai nu pozitīvus, vai negatīvus lādiņus. Lai no tiem izveidotu ķēdes, šie polimēri ir rūpīgi jāsaskaņo viens ar otru. Ja jums ir divi materiāli, kuriem nepieciešami sarežģīti rakstīšanas procesi, jūs zaudējat vai samazināsit organiskās elektronikas izmaksu priekšrocības un vienkāršību, saka. Samsons Jenekhe , ķīmijas profesors Vašingtonas Universitātē Sietlā.
Galvenais [mērķis] ir iegūt vienu materiālu, kas var transportēt elektronus un caurumus vai pozitīvus lādiņus, saka Jenekhe. Viņš un citi jau dažus gadus ir strādājuši pie šāda materiāla, ko sauc par ambipolāru polimēru, izgatavošanas. Agrāk tas lielā mērā bija mēģinājums un kļūdas, saka Jenekhe. Tagad viņš un Marks Vatsons , asociētais ķīmijas profesors Kentuki universitātē Leksingtonā, ir noteikuši, kāda veida struktūras šādos polimēros darbojas labi. Jaunais materiāls un tā izpildījums ir aprakstīts žurnālā Uzlaboti materiāli .
Jaunais polimērs sastāv no divām mainīgām vienībām, no kurām viena vada elektronus un otra, kas vada caurumus. Tas nav pirmais polimērs, kas spēj to izdarīt. Bet elektroni un caurumi caur jauno materiālu pārvietojas daudz ātrāk nekā caur tiem, kas ir izgatavoti pagātnē. Tas ir svarīgi, jo ātrums, ar kādu lādiņi pārvietojas pa pusvadītāju, nosaka ķēdes ātrumu.
Jenekhe grupa izmantoja polimērus, lai izveidotu atsevišķus tranzistorus un shēmas. Viņi ievietoja polimēru šķīdumā, nometa to uz pamatnes, kas veidota ar elektriskiem kontaktiem, un pēc tam savērpta plānā plēvē, izmantojot procesu, ko sauc par vērpšanas pārklājumu. Jenekhe saka, ka, tā kā polimērs ir ūdenī šķīstošs, tintes strūklas var izmantot arī ķēžu izdrukāšanai. Ambipolāro polimēru ķēžu veiktspēja bija salīdzināma ar vai labāka par tām, kas izgatavotas no diviem polimēriem.
Viena no Jenekhes grupas ierīcēm tiek saukta par invertoru. Invertori ir galvenie integrālo shēmu elementi, saka Ženans Bao , Stenfordas universitātes ķīmijas inženierijas asociētais profesors, kurš nebija iesaistīts pētniecībā. Citas grupas ir demonstrējušas invertorus ar ambipolāriem polimēriem, bet Jenekhe polimērs var darboties daudz ātrāk nekā citi, saka Bao.
Jaunie polimēri var labi darboties arī saules baterijās, saka Jenekhe. Lai efektīvi pārvērstu gaismu elektrībā, organiskajām šūnām pašlaik ir nepieciešami divi rūpīgi savstarpēji savienoti polimēri. Ja abu polimēru struktūra šajās ierīcēs nav pareiza, elektroni neplūst. Jaunais polimērs varētu novērst šo problēmu.
Nākamie soļi, saka Jenekhe, ir izveidot jaunas polimēra versijas, kas ir vadošākas par pašreizējo iterāciju, un pārbaudīt tās sarežģītākās shēmās.